La sacristía de la Capilla Real tiene, desde su fundación, un papel complementario al habitual en la custodia de los objetos legados a la misma por los Reyes Católicos, aspecto que se reconoce expresamente en una carta de los monarcas datada en 1504. En la reforma emprendida en los años cuarenta del siglo XX, el espacio sufre una importante remodelación quedando configurado como museo-sacristía.

El ámbito se divide en dos partes mediante una verja de fábrica y madera y diferente altura de pavimento. En el área más próxima al altar mayor, para facilitar la conexión con el mismo, se instala la sacristía propiamente dicha, con sus cajoneras para las vestimentas litúrgicas; y, en la zona restante, se habilita el museo, que al quedar en un espacio muy reducido conlleva una saturación de objetos importante. La organización ambiental en estos momentos es coherente con su época y presenta, al mismo tiempo, ventajas e inconvenientes en materia la conservación.

Los problemas de conservación de dicha instalación se hallaban fundamentalmente en el aislamiento de los muros para ocultar sus problemas de deterioro mediante un recubrimiento de corcho negro tapado al exterior empleando una tela de terciopelo rojo con franjas brocadas. Por ese recubrimiento, pasaba la instalación eléctrica. Al no verse el corcho, las humedades de los muros, el deterioro de las instalaciones y la anidación de insectos y hongos estaban fuera de control, aspectos cuya corrección y cuidado fueron imprescindibles para un museo compuesto fundamentalmente por pinturas en tabla y textiles. Sin embargo, tanto el corcho como el tejido habían regulado pasivamente los cambios de humedad, como demostraron los análisis ambientales realizados por expertos del Istituto Superiore per la Conservazione ed il Restauro (ISCR) de Roma.

Los otros problemas de conservación estaban relacionados fundamentalmente con el papel y los tejidos: en el primero de los casos, por una intensidad lumínica excesiva, a la que se añadía la colocación de un cristal sobre el misal abierto de la reina Isabel; y, en el segundo, por el cuelgue defectuoso de muchas vestimentas, aspecto que ocasionó rasgaduras completas en el terno litúrgico de los Reyes Católicos y en estandartes, estos últimos colgados de un asta en caída vertical durante cincuenta años.

La intervención fue ejecutada con una supervisión y coordinación continuas del Instituto Andaluz del Patrimonio Histórico, contando con la colaboración de entidades de primer nivel en el ámbito de la conservación nacional e internacional. La sala se limpió completamente desmontando el museo y la sacristía anteriores y retirando el recubrimiento de corcho y el tejido que cubría las paredes. El proceso se desarrolló lentamente para conseguir el máximo de datos de la instalación anterior. Antes de proceder al desmontaje, el museo se estudió ambientalmente durante todo un año mediante sondas y una central climática electrónica. También, se hizo un primer diagnóstico de todas las piezas y se llevó a cabo un reportaje fotográfico exhaustivo de las mismas. Posteriormente, pasaron a retirarse las piezas de la colección y se midieron las constantes del museo durante una semana. Transcurrido ese tiempo, se retiraron los muebles y verja divisoria, y se midió de nuevo el ambiente. Seguidamente, se hizo lo mismo retirando el tejido y finalmente el corcho.

Los requisitos derivados de esta investigación sistemática para el nuevo museo fueron los siguientes: control minucioso de la luz natural, ausencia de necesidad de instalación de climatización, debido al excelente comportamiento ambiental de la sala; elección de un nuevo concepto de vitrina, sin fuentes de calor en el interior; cercanía en la iluminación de las tablas evitando la profusión de aparatos y agrupación coherente de elementos de diferente naturaleza cuidando los soportes más delicados. El museo, organizado de forma unitaria en el espacio de 10 x 22 metros reservado a tal fin, siguió manteniendo la función simultánea de sacristía para cumplir con las condiciones del legado de los Reyes Católicos. La reordenación de la colección supuso el traslado y emplazamiento en el museo-sacristía del retablo de Jacobo Florentino con el Tríptico de la Pasión, realizado por Dirk Bouts, seguramente el conjunto pictórico de más valor de la colección artística.

Actualmente, ambos espacios pueden visitarse entrando desde la Lonja e invirtiendo el recorrido para salir. Las secuencias desde el exterior quedan establecidas por la luz natural que se filtra en la Lonja,  por la majestuosidad y proporciones del templo, con niveles lumínicos cambiantes que tienen en el aula regia su punto culminante; y, finalmente, por el museo-sacristía, espacio íntimo lleno de referencias y significados anclados en el pasado histórico de la especial relación mantenida entre los Reyes Católicos y Granada.