Il Museo del Tesoro del Duomo (o Museo Liturgico) è una raccolta di dipinti, reliquiari e altre suppellettili sacre appartenenti alla comunità parrocchiale di Caorle e tramandati dai vescovi durante un millennio di storia. Sorge nel complesso del Duomo e si articola in due sale: la prima, più grande, contiene quattro teche da esposizione con suppellettili sacre (ostensori, pissidi, croci d'altare, reliquiari e oggetti appartenuti ai vescovi di Caorle), e alcuni espositori contenenti vesti sacre (piviali, pianete, dalmatiche, stole e manipoli), insieme a sei delle icone che costituivano l'antica iconostasi del Duomo; nella seconda sala sono contenute, in diversi espositori, alcune reliquie di santi, ulteriori arredi sacri e numerosi oggetti appartenuti a Papa Giovanni XXIII. Tra le reliquie più importanti spicca certamente il cranio di Santo Stefano Protomartire, patrono della città.