В собрании Ярославского художественного музея хранятся произведения древнерусской живописи. Коллекция икон музея насчитывает около 2000 произведений. Произведения древнерусской живописи XIII – XVII в. находятся в Митрополичьих палатах – одном из древнейших зданий города, построенном в 1680-е годы ростовским митрополитом Ионой Сысоевичем, сподвижником патриарха Никона, знаменитым строителем Ростовского кремля.
В постоянной экспозиции представлено около 80 икон XIII – XVII веков. Это и наиболее характерные для Ярославля, и особенные, уникальные произведения. Хорошо построенная экспозиция в Митрополичьих палатах создает цельное и гармоничное представление о ярославском искусстве. Ярославские иконы занимают в истории древнерусского искусства такое же видное положение, как и иконописные произведения прославленных художественных школ Новгорода, Пскова и Москвы. Древнейший памятник коллекции Ярославского художественного музея – домонгольская икона «Спас Вседержитель» (первая половина XIII в). Она поступила в музей из Успенского собора, где стояла у гробницы сыновей Всеволода – Василия и Константина, считавшихся «ярославскими чудотворцами».
В экспозиции можно увидеть произведения ярославской иконописной школы XV – XVII веков. Это и «Святитель Николай Чудотворец с житием в 18 клеймах» (XV в.), и знаменитая икона «Сергий Радонежский с житием и Сказанием о Мамаевом побоище» (кон. XVI – сер. XVII в.), и «Богоматерь Толгская со Сказанием об иконе Толгской Богоматери в клеймах» (1655). А также подписные иконы выдающихся художников XVII в. – Федора Евтихиева Зубова, Гурия Никитина, Семена Спиридонова Холмогорца, Андрея Савина Великосельца. В коллекции древнерусского искусства музея находятся произведения деревянной скульптуры, резьбы и литья XVI – XX в., в том числе – поклонные белокаменные кресты XVI века, которые ставились «по обету» в память об избавлении от стихийных бедствий и эпидемий.
Митрополичьи палаты – впечатляющий образец древнерусской каменной гражданской архитектуры. Здание было расположено на территории митрополичьего двора ярославского кремля. На протяжении истории в нем располагались как церковные, так и гражданские учреждения. Летом 1705 года в Митрополичьих палатах состоялось «рассуждение» митрополита Димитрия Ростовского с ярославцами о бороде и указе Петра I о брадобритии, устанавливающем пошлину за ношение бороды в зависимости от сословного положения и благосостояния. С 1777 г. здесь была резиденция Ярославских губернаторов. Во время пребывания в Ярославле Екатерина II жила в Митрополичьих палатах и принимала ярославских дворян. На основе местных рассказов (провинциальные анекдоты) она написала 5 комедий, изданных и представленных на столичной сцене. В начале XIX века здание возвратили духовному ведомству. С 1977 года здесь расположен отдел древнерусского искусства Ярославского художественного музея, экспозиция и выставочные залы.