Sono qui esposti numerosi disegni e bozzetti del Diotti, a testimonianza del suo rigoroso metodo di lavoro. Esso partiva da uno schizzo che costitisce il momento ideativo dell’opera, a cui facevano seguito un bozzetto disegnativi o dipinto a tocchi e una serie di disegni complessivi o parziali, volti a studiare singoli particolari anatomici, figure intere o panneggi. Dall’insieme di questi studi preparatori il pittore passava poi alla realizzazione dei cartoni a scala reale per gli affreschi o le grandi pale, di tema prevalentemente sacro.