Diese neu geschaffene Museumsabteilung fand ihren angemessenen Ort in der 1605 vom württembergischen Herzog Friedrich I. erbauten Schlosskirche. Prägende Elemente dieser altprotestantischen, querrechteckigen Saalkirche sind die auf toskanischen Säulen ruhenden Emporen, verziert mit Stuckkassetten und Brüstungsreliefs sowie der zweistöckige Chor mit seinen Scheingewölben in Form filigraner Stuckrippennetze.

Im Saal sind die Plastiken und Gemälde der Thea-Voith-Sammlung ausgestellt. Ihre stilistischen Schwerpunkte liegen bei Spätgotik und Barock, ihre geographischen in Niederösterreich und Süddeutschland. Aus den qualitätvollen Kunstwerken ragt die Steinguss-Pietà von ca. 1410 noch heraus.

Eingerahmt wird die Sammlung von spätbarocken sakralen Gemälden und Figuren sowie – auf den Emporen – von Totengedenktafeln aus dem Kreis Heidenheim und Holztafelbildern aus der Heidenheimer Michaelskirche.

Drei- bis viermal pro Saison bildet die Schlosskirche mit ihrer hervorragenden Akustik den Rahmen für kleinere Vokal- und Instrumentalkonzerte (siehe Veranstaltungsprogramm).