Η Συλλογή Εικόνων και Εκκλησιαστικών Κειμηλίων Πύργου Θήρας στεγάζεται στον ναό της Αγίας Τριάδας, άλλοτε καθολικό γυναικείας μονής, που ανακαινίσθηκε σύμφωνα με κτητορική επιγραφή το 1664, πλήττεται σοβαρά στον σεισμό του 1956 και ανακατασκευάζεται το 1975. Ο ναός βρίσκεται ψηλά στο Καστέλι του Πύργου, ένα από τα πέντε ενετικά Καστέλια της Θήρας, τους οχυρούς οικισμούς που ιδρύονται την μεσαιωνική περίοδο σε στρατηγικές θέσεις του νησιού. Νεότερο από τα Καστέλια του Σκάρου, του Αγίου Νικολάου της Οίας, του Εμπορείου και του Ακρωτηρίου, όπως άλλωστε υποδηλώνει και η ονομασία Καινουριόμπουργκο που του αποδίδεται, κτίζεται πιθανόν στο τέλος του 15ου αιώνα. Η πυκνή συνεχής δόμηση και η περιμετρική διάταξη των σπιτιών εξασφαλίζουν τον οχυρωματικό του χαρακτήρα καθώς οι εξωτερικοί τοίχοι των σπιτιών σχηματίζουν έτσι αμυντικό περίβολο. Τόπος διαμονής όλων των κατοίκων του οικισμού, αποτελεί το διοικητικό κέντρο της περιοχής και έδρα του ορθόδοξου επισκόπου. Η πρώτη αναφορά στο Καστέλι του Πύργου γίνεται το 1584, σε κατάλογο των νησιών των Κυκλάδων και των Κάστρων τους, όπου καταγράφεται με την ονομασία Νυμπουργώ, ενώ η ακμή του τοποθετείται κατά τον 17ο αιώνα, εποχή που ιδρύονται οι περισσότερες εκκλησίες του, όπως τα Εισόδια της Θεοτόκου, ο Άγιος Γεώργιος, ο Άγιος Ιάκωβος και η Αγία Τριάδα.
Η Συλλογή του Πύργου περιλαμβάνει εικόνες και εκκλησιαστικά κειμήλια που προέρχονται κυρίως από τα παραπάνω μνημεία. Συγκροτείται αμέσως μετά τον σεισμό του 1956, από την τότε πρόεδρο του Συλλόγου Πυργίων Θήρας, Λίζα Πατινιώτη. Το 1997 η 2η Εφορεία Βυζαντινών Αρχαιοτήτων με αρωγούς την Ιερά Μητρόπολη Θήρας και την Κοινότητα Πύργου, αναλαμβάνει την επανέκθεσή της.
Οι εικόνες της Συλλογής χρονολογούνται από τον 16ο αλλά κυρίως τον 17ο ως τον 18ο αιώνα. Πρόκειται για έργα ντόπιων αγιογράφων που έδρασαν στα νησιά των Κυκλάδων, αλλά και κρητικών ζωγράφων, των οποίων το έργο εξαπλώθηκε στο Αιγαίο. Η πρωιμότερη εικόνα της έκθεσης χρονολογείται στον 16ο αιώνα και απεικονίζει τον Άγιο Γεώργιο στον τύπο του έφιππου αγίου που δημιουργήθηκε στην Κρήτη του 15ου αιώνα, με σκηνές του βίου του. Σύμφωνα με μαρτυρίες κατοίκων η εικόνα προέρχεται από τον ομώνυμο ναού του Καστελιού.
Σημαντικά έργα αποτελούν δύο ακόμα εικόνες της Συλλογής, οι οποίες ανήκουν στον κρητικό ζωγράφο Βίκτωρα, με δράση κατά το β’ μισό του 17ου αιώνα και μεγάλη διάδοση των έργων του. Στη δεσποτική εικόνα απεικονίζεται ο Χριστός ένθρονος, ως Μέγας Αρχιερεύς. Η εικόνα προέρχεται πιθανώς από τον κεντρικό ναό του Καστελιού, τον παρακείμενο ναό των Εισοδίων, και φέρει την αποσπασματική υπογραφή του αγιογράφου Χειρ Βίκ… Το θέμα της δεύτερης ενυπόγραφης εικόνας του Βίκτωρα αποτελεί η Κοίμηση της Θεοτόκου, όπως διαμορφώθηκε κατά τον 15ο αιώνα στην κρητική εικονογραφία, αλλά με μια μικρή, σπάνια ιδιομορφία στην απεικόνιση της μορφής του Χριστού, που σκύβει προς τη μητέρα του. Η εικόνα αυτή προέρχεται από τον ναό της Φανερωμένης στην ομώνυμη περιοχή στα νότια του οικισμού του Πύργου, από τον οποίο προέρχονται αρκετές εικόνες και αντικείμενα της Συλλογής.
Στις ενυπόγραφες εικόνες της Συλλογής περιλαμβάνεται μία ακόμη, με πολυπρόσωπη παράσταση της Θείας Λειτουργίας, στην οποία η Αγία Τριάδα περιστοιχίζεται από αγγελικές δυνάμεις που τελούν τη Θεία Λειτουργία. Την εικόνα υπογράφει ο κρητικός αγιογράφος Ιερέας Εμμανουήλ Σκορδίλης, γνωστός από έργα του σε πολλά νησιά, αλλά και από το περίφημο εργαστήριό του στη Μήλο.
Τη Συλλογή συμπληρώνουν ξυλόγλυπτα έργα τέχνης, όπως σταυροί, αρτοφόρια και ο Επιτάφιος, έργο λαϊκής τέχνης του 19ου αιώνα, καθώς και κεραμικά, τμήματα τέμπλων, λειτουργικά βιβλία, εκκλησιαστικά σκεύη, άμφια και κεντήματα, από τα οποία αξιοσημείωτη είναι η “ποδέα”, κεντημένο ύφασμα που βρισκόταν κάτω από την εικόνα της Παναγίας του ναού των Εισοδίων. Στον εκθεσιακό χώρο βρίσκονται και αρχαία αρχιτεκτονικά μέλη σε β΄ χρήση που πιθανόν είχαν χρησιμοποιηθεί στο κτίσιμο του αρχικού ναού, αλλά δεν εντάχθηκαν στον ναό κατά την ανακατασκευή του, καθώς και η προαναφερόμενη κτητορική επιγραφή του 1664.