La Catedral de Salamanca fue uno de los principales focos musicales de la Península Ibérica, debido a la existencia de una cátedra de música en la vecina universidad desde el Medievo, y la posibilidad de que los maestros de capilla de la catedral ocuparan sendos puestos al mismo tiempo, situación que se dio muy frecuentemente.
Como consecuencia de que una de las principales obligaciones del maestro de capilla era la de componer obras adecuadas al culto de la Iglesia, el archivo ha recopilado una gran cantidad de piezas musicales en sus anaqueles. En consecuencia el fondo musical de la catedral contiene obras de compositores asalariados de la seo tan destacados como Juan Navarro, Sebastián de Vivanco, Juan de Torres Rocha, Tomás Miciezes, Antonio Yanguas, Juan Martín, Sebastián de Vivanco y Manuel Doyagüe. Del mismo modo esta sección se ha enriquecido con melodías de otros autores como Palestrina, José de Torres, Francisco Guerrero, Cristóbal de Morales… o Tomás Luis de Victoria. Algunas de estas obras son piezas únicas en el mundo, y en su mayoría están inéditas.
La intensa actividad musical que aquí se desarrolló nos ha legado uno de los más importantes archivos de música sacra de toda Europa, con 76 cantorales de gregoriano (s. XIV-XIX), 13 libros de polifonía (s. XVI-XVIII) y más de 3500 partituras (s. XVII-XIX).