W Galerii Sztuki Średniowiecznej znajdują się głównie obiekty z okresu późnego średniowiecza (XIV–XVI w.), pochodzące przede wszystkim z różnych regionów dzisiejszej Polski. To dzieła, które pierwotnie znajdowały się w kościołach. Zdaniem muzealników ekspozycję zaprojektowano w taki sposób, aby widzowie mogli jak najlepiej zrozumieć rolę sztuki w życiu religijnym czasów średniowiecza – w epoce, w której nie istniało pojęcie sztuki we współczesnym znaczeniu.
"Warunki ekspozycji muzealnej nie oddadzą w pełni tego, jak pierwotnie funkcjonowały dzieła, ale sposób prezentacji powinien sprzyjać refleksji o funkcjach i sposobach niegdysiejszego operowania przedmiotami sztuki – opowiada Antoni Ziemba, kurator Zbiorów Dawnej Sztuki Europejskiej MNW – Na ekspozycji niemal wszystkie obiekty można obejść lub przynajmniej obejrzeć z tyłu. Ważne jest bowiem ukazanie materii dzieł, także ich rewersów, nieopracowanych i ujawniających surowe drewno bądź inny materiał".
Aranżację przestrzeni wystawienniczej wykonała pracownia architektoniczna WWAA – laureat wielu nagród, m.in. za Pawilon Polski na Expo w Szanghaju 2010. Wystawa nie ma naśladować wnętrza kościelnego, ale dzięki nowym minimalistycznym rozwiązaniom konstrukcyjnym udostępnić dostęp do zabytków ze wszystkich stron. W ten sposób zwiedzający będą mogli poznać pełne programy ikonograficzne monumentalnych dzieł. Istotną zmianą w przestrzeni ekspozycji, zdaniem muzealników, jest odsłonięcie okien z widokiem na dziedziniec muzeum i zniesienie wtórnych podziałów wewnętrznych pomieszczeń.
W galerii można przyjrzeć się imponującym ołtarzom skrzydłowym, rzeźbom będącymi elementami architektury, jak również licznym obiektom mniejszych rozmiarów: sprzętom liturgicznym, ołtarzykom, obrazom i rzeźbom przeznaczone do prywatnej modlitwy.
Wystawie towarzyszyć będzie bogaty program wydarzeń, który obejmuje interaktywne warsztaty familijne prowadzone przez animatorów, spotkania na wystawie i wykłady z udziałem wybitnych mediewistów oraz koncerty muzyki dawnej. Przygotowano również materiały edukacyjne dla dzieci i dorosłych oraz audioprzewodniki.
Instytucją finansującą projekt jest Ministerstwo Kultury i Dziedzictwa Narodowego. Mecenasem Galerii jest PKO Bank Polski.
Jesienią 2014 roku planowane jest udostępnienie Galerii Faras – jedynej w Europie ekspozycji średniowiecznego malarstwa nubijskiego z doliny Nilu prezentującej ponad 60 malowideł z okresu od VIII do XIV wieku. Natomiast otwarcie Galerii Sztuki Starożytnej planowane jest w 2015 roku. Wtedy Muzeum Narodowe w Warszawie zakończy wieloletni proces przebudowy i udostępni stałe galerie prezentujące szerokie spektrum tematyczne – od archeologicznego studium starożytności i klasycznego antyku przez średniowiecze po czasy nowe i najnowsze. Tym samym ma powstać uniwersalna panorama sztuki i kultury.