L’ultima area espositiva consiste di cinque ambienti dedicati alla facciata realizzata per il Duomo a fine Ottocento. Il primo di questi riassume la storia della nuova facciata iniziando con il frontespizio realizzato in pittura nel 1688, le cui ultime tracce sono ancora visibili nelle fotografie del Duomo della metà del XIX secolo.

Nella seconda sala sono esposti disegni, acquerelli e stampe di Giorgio Müller, Niccolò Matas e Emilio De Fabris, corrispondenti agli inizi del processo ideativo di una nuova facciata architettonica della cattedrale. Due grandi dipinti di Niccolò Barducci spostano poi l’attenzione sull’ultima fase del processo d’ideazione del 1884-1885, raffigurano le due soluzioni finali proposte dall’architetto prescelto, Emilio De Fabris, la ‘cuspidata’ e la ‘basilicale’.

La terza saletta offre una campionatura della ricca decorazione realizzata per la facciata del De Fabris secondo il programma di Augusto Conti, con l’Adamo e l’Eva di Lot Torelli e l’Aronne e il Samuele, ambedue di Giobatta Tassara.

Nel quarto ambiente sono esposte il disegno acquerellato di una delle porte bronzee della nuova facciata di Amos Cassioli insieme al figlio Giuseppe e tre formelle bronzee di Giuseppe Cassioli, prove per una delle porte.

La quinta saletta infine evoca la conclusione del sofferto processo ideativo e realizzativo. Emilio De Fabris, l’architetto della facciata ottocentesca, morì nel 1883 senza vedere ultimata la facciata a cui aveva dedicato quasi l’intera vita professionale, e qui un ritratto d’epoca dell’architetto sembra guardare verso due dipinti realizzati l’anno seguente per i mosaici sopra le porte nord e sud e le prove in gesso per i ritratti di illustri toscani posti nell’alto della facciata.