In fondo alla parete destra una posta conduce al Museo degli ex-voto (sacrestia vecchia), inaugurato nel 1997, dopo una serie di interventi di restauro, sotto la guida delle Soprintendenze competenti.
La collezione è composta da 353 tavolette dipinte (vedi approfondimento) comprese nell'arco di tempo che va dal 7 maggio 1486 (ex voto di Stefano Cavaccione da Zimella) al 1893.
Si tratta per lo più di donazioni compiute da fedeli di ceto umile, anche se non mancano i personaggi illustri come la nobildonna Angiola Romana, guarita nel 1510 da un cancro alla mammella, Federico Gonzaga che nel 1520 visitò la chiesa, donando paramenti e uno stemma in pietra, o ancora Marcantonio e Ludovico Caldogno che nel 1604 offrirono una preziosissima collana in oro e smalti.
In riferimento alle tavolette dipinte va sottolineata la struttura compositiva, che tende a porre la presenza della Vergine, come potenza salvifica, in alto, e la negatività della situazione pericolosa in basso, assieme al momento della richiesta di aiuto. Spesso accompagnano la rappresentazione delle scritte che spiegano il motivo del voto (vedi galleria virtuale).
