وتعد من أهم الكنائس الأثرية المتأثرة بفن الكنيسة البيزنطية والشرقية, ويذكر أن القديس لوقا قد زارها ورسم اول أيقونة لمريم العذراء ، والكاتدرائية كرسها القديس بطرس للسيدة العذراء وأقام فيها أول صلواته وهو في طريقه من القدس إلى أنطاكيا، ولكون الكنيسة موضع تقدير كبير فقد أطلق عليها اسم كنيسة الحجاج وسيدة طرطوس.أقيم هذا المتحف في الكاتدرائية (وسط مدينة طرطوس على الكورنيش البحري) التي كانت كنيسة مقدسة تهدمت بزلزال عام /387/ م ثم أعيد إنشاؤها في القرن الثاني عشر، تعود الكنيسة إلى الفترة الصليبية، وشيدت على أنقاض كنيسة أقدم ذات طراز قوطي على شكل (بازليكا) في عام /1851/ م حولت الكاتدرائية إلى جامع وأضيف إليها محراب ومئذنة، ثم إلى ثكنة للجيش التركي، وفي عام /1920/ م جعلها الحاكم الفرنسي مأوى للاجئين، وفي عام /1956/ م أصبحت متحفاً محلياً لمحافظة طرطوس.
الوصف المعماري
عبارة عن بناء ذي ثلاثة مداخل لأربعة أروقة مقببة وبرجين مستطيلين يحوي لقى أثرية تعود إلى الحقب التاريخية المختلفة التي مرت على المنطقة
