El antiguo refectorio de la catedral —convertido en capilla de la Virgen del Pilar en el siglo XVI tras la secularización del clero— sirve como espacio expositivo a la colección de pintura mural medieval del museo. Estas piezas, procedentes de diversas iglesias y ermitas de la diócesis de Jaca, fueron descubiertas en la década de 1960 gracias a la labor del sacerdote D. Jesús Auricenea y del obispo D. Ángel Hidalgo, asesorados por el restaurador D. Ramón Gudiol Ricart.

El primer hallazgo tuvo lugar en 1962 en la iglesia de San Esteban de Urriés, y no iba a ser más que el comienzo. En 1963 aparecían las pinturas de Ruesta; en 1965, las de Navasa y Sorripas. En la segunda mitad de la década llegó el turno del magnífico conjunto mural de Bagüés (1966), así como las pinturas de Susín (1967), Escó y Cerésola (1968), e Ipas y Orús (1969). Las pinturas de Concilio y Osia se conocían con anterioridad, pero no se trasladaron hasta 1971.

Las obras expuestas fueron realizadas entre los siglos XII y XVI siguiendo los preceptos del románico y del gótico. La técnica principal fue el fresco, aunque en algunos casos se empleó el temple y en otros la combinación de ambas dio lugar al denominado fresco seco. Los pintores eran artesanos itinerantes cuyos nombres desconocemos, pero la calidad de algunos —como los maestros de Ruesta, Navasa o Urriés— es innegable.