Au Musée national de San Matteo, on peut voir actuellement certaines collections monographiques: les céramiques médiévales, la peinture pisane du XIIème et XIIIème siècle, qui comprend le cycle des Croix peintes, la sculpture et la peinture du XIVème et XVème siècle. La collection des céramiques médiévales comprend la plus riche série de cuvettes céramiques médiévales utilisées comme éléments décoratifs sur les murs extérieurs des églises pisanes.

La peinture du XIIème et XIIIème siècle à Pise est représentée par le cycle des Croix peintes, par les oeuvres de Berlinghiero Berlinghieri, Giunta di Capitino, dit le Pisan, des oeuvres de la famille des Tedice et du Maître de San Martino, toutes provenant des plus anciennes églises de la ville. La Bible du Monastère de San Vito, appelée la Bibbia di Calci, témoigne de l'importante fonction de la miniature.

La sculpture pisane du XIIème au XVème siècle est illustrée par le splendide polyptyque de Simone Martini, provenant de l'église Santa Caterina d'Alessandria d'Egitto, par la Nativité de Tino da Camaino, par la Madone du Lait d'Andrea et Nino Pisano. Tout à fait remarquables, en outre, plusieurs oeuvres en bois de Francesco di Valdambrino et Agostino di Giovanni.

La peinture du XIVème et XVème siècle offre des oeuvres de Francesco di Traino, Lippo Menni, Buonamico Buffalmacco, dont on rappelle le cycle de fresques du Cimetière monumental, Spinello Aretino, Taddeo di Bartolo et d'autres grands peintres de l'époque, tandis qu'il y a, plus précisément liées au XVème, les oeuvres d'artistes beaucoup plus célèbres, comme Masaccio avec San Paolo. Ce secteur offre également des terres cuites vitrifiées de l'école des Della Robbia et, enfin, l'extraordinaire buste-relique de San Lussorio, oeuvre de Donatello.