La Pinacoteca ha sede nella Chiesa di Sant’Angelo e ospita opere di arte sacra provenienti da chiese e monasteri di Castiglion Fiorentino e del suo territorio. All’ingresso è la statua lignea di San Michele Arcangelo, un tempo collocata sopra Porta Romana, e una splendida Croce dipinta della seconda metà del 1200, tra le più belle testimonianze della pittura in territorio aretino. Nella Sacrestia Vecchia sono riuniti preziosissimi oggetti d’oreficeria medievale; straordinaria la duecentesca Croce Santa, opera di alta manifattura, eseguita con le tecniche dello smalto e della filigrana e arricchita da pietre preziose. L’opera contiene un frammento della croce di Cristo e una spina della corona, reliquie donate da re Luigi IX, detto il Santo, a Beato Mansueto da Castiglione, legato apostolico presso la corte di Francia. Nella sala adiacente è presente un altro capolavoro di oreficeria, il Busto di Sant’Orsola, splendido reliquiario trecentesco raffigurante la leggendaria martire di Colonia, realizzato in argento dipinto e ornato di smalti, paste vitree e perle. La sezione dedicata alla pittura comprende dipinti di scuola toscana su tavola e tela dal Duecento al Settecento fra cui una Maestà trecentesca di Taddeo Gaddi (1328 ca.), un San Michele Arcangelo (1480 ca.) e le Stigmate di San Francesco (1486), opere di Bartolomeo della Gatta.