Le trésor de la cathédrale est abrité dans une élégante salle voûtée réservée autrefois au Chapitre de la cathédrale. Il regroupe le mobilier liturgique précieux offert par les fidèles pour le service du culte: calices, croix, ostensoirs, encensoirs, livres, crosses, vêtements liturgiques, châsses, tableaux, tapisseries. Si la plupart des pièces proviennent de la cathédrale, d’autres y ont été déposées par des églises du diocèse pour des raisons de sécurité. Deux châsses reliquaires remarquables sont conservées parmi ces objets. Celles-ci abritent les reliques d’un saint ou martyr – ossements ou objets en relation avec leur vie – consacrées au culte des fidèles et pèlerins. Logées d’abord dans la crypte des églises romanes, elles sont ensuite enfermées dans des châsses richement décorées exposées dans les chapelles du déambulatoire des églises gothiques.

• La châsse de Notre-Dame Flamande (1205) renferme les principales reliques déposées à la cathédrale jusqu’au 12ème siècle. Cette châsse en bois recouverte de plaques d’argent et de cuivre est l’oeuvre de Nicolas de Verdun, orfèvre mosan réputé. Le Christ glorieux et la Mère de Dieu entourée des rois mages figurent aux pignons tandis que les côtés et le toit illustrent des scènes de la vie de Marie et de Jésus.

• La châsse de saint Eleuthère (1247) a été exécutée à la demande de l’évêque Walter de Marvis qui venait d’entamer la construction du choeur gothique. Son pignon représente saint Eleuthère tenant d’une main sa crosse d’évêque et de l’autre la maquette de la cathédrale aux cinq clochers. Les côtés et le toit représentent les apôtres et des prophètes.