La ex chiesa delle Orfanelle non è un edificio a sé, ma occupa due piani di Palazzo Giovio, affacciato su via Balestra Risale all’epoca di costruzione dell’edificio, nel Settecento, e inizialmente era suddivisa in due piani con un soppalco. Venne successivamente utilizzata come archivio di Stato e, durante l’amministrazione Bruni, venne completamente restaurata insieme con il resto del Museo. Il lavoro di restauro riportò alla luce gli affreschi presenti sulle pareti (uno con la Deposizione di Gesù dalla Croce) e il grande stemma della famiglia Giovio. I locali, però, da allora non vennero utilizzati.