Das Museum der Basilika Santa Maria delle Grazie in San Giovanni Valdarno ist in den Räumen neben der Basilika untergebracht. Dieses kleine, aber wichtige Museum für sakrale Kunst zeigt zahlreiche Gemälde aus den Kirchen und Klöstern der Stadt und ihrer Umgebung, wozu auch ein wahres Meisterwerk aus der Renaissance zählt: die Verkündigung von Beato Angelico, eine der drei Verkündigungen des Malers auf Leinwand, die rund um 1440 datiert wurde.
Zur Sammlung gehört auch eine wichtige Gruppe von Gemälden, die im 15. Jahrhundert in Florenz entstanden, darunter Werke von Giovanni da San Giovanni, genannt Lo Scheggia, der Bruder Masaccios, von Mariotto di Cristofano, seinem Schwager, Giovanni di Piamonte, einem Schüler Piero della Francescas, von Domenico di Michelino und Iacopo del Sellaio.
Darüber hinaus sind sakrale Ausstattungselemente, liturgische Gewänder und einige Werke aus dem 17. Jahrhundert zu sehen, insbesondere ist die wunderschöne Enthauptung Johannes´ des Täufers von Giovanni da San Giovanni zu erwähnen.
Der alte Altar des Oratoriums, der im Jahr 1596 durch einen Brand zerstört wurde und an dem Künstler wie Buontalenti und Giulio Parigi gearbeitet hatten, wurde im Zuge der Neugestaltung im Jahr 2019 im Saal des 17. Jahrhunderts wiedererrichtet.
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