Situé à proximité de la cathédrale, le musée Rolin expose des vestiges des rénovations anciennes de la cathédrale.
On y trouve, en particulier l'un des premiers nus de l'histoire de la sculpture romane, représentant La Tentation d'Ève ou Ève couchée, attribué à Gislebert. La cathédrale étant orientée nord sud, ce haut-relief ornait le linteau du portail est. Les pèlerins sortaient par ce portail pour se rendre en face dans l'ancienne cathédrale Saint Nazaire qui, elle, était orientée est-ouest. Il fut démonté en 1766, en même temps que le Tombeau de saint Lazare et le Jubé, les chanoines du XVIII siècle étant peu sensibles aux beautés de l'art médiéval. Ce linteau représente Ève couchée, le corps ondulant dans une posture sensuelle, détournant les yeux du geste qu'elle s'apprête à commettre. Elle tend la main dans son dos, tenant la pomme représentant le péché originel. À droite, se trouve l'arbre de la connaissance, le serpent encore présent et le diable qui fuit, représentant la force qui pousse l'humanité au mal. Le visage d'Ève est traité en deux à-plats à angle quasi-droit sur l'arête du nez, dans un style proche du cubisme, et reflète l'expression d'une femme qui va consommer le péché.
Le musée conserve d’autres vestiges du tympan du portail détruit, comme une Assomption de la Vierge et la sculpture d'un moine. Des vestiges du Tombeau de saint Lazare, qui se dressait derrière le maître-autel de la cathédrale, sont également exposés au musée Rolin ainsi que des chapiteaux de la cathédrale.
Par ailleurs, la tête d'une statue de saint Pierre du 12 siècle provenant du Tombeau de saint Lazare est conservée au musée du Louvre, et une Vierge à l’enfant, initialement présente dans la cathédrale, est exposée au Metropolitan Museum of Art de New York.