В коллекции присутствует более 50 единиц хранения. Коллекция «Дерево (скульптура)» начала формироваться в 1920–1930-е годы, когда на территории Дмитровского края происходило массовое закрытие храмов и монастырей.
Коллекция имеет следующие разделы:
- Деревянная церковная скульптура. Самым ранним по времени предметом в этом разделе является резная скульптура «Никола Можайский» XVII в., одним из наиболее интересных – объёмная скульптурная композиция «Архангел Михаил» XVIII в.;
- Деревянная резная икона, кресты, мелкая пластика. Значительное место в собрании музея занимают складни и миниатюрные резные иконы 2-ой половины XVIII – конца XIX вв., наиболее интересной из которых является прорезная кипарисовая икона конца XIX в. «Преподобный Сергий Радонежский перед гробом родителей»;
- Фрагменты иконостасной резьбы;
- Деревянные резные произведения светского характера. Среди последних поступлений – две небольшие объёмные скульптуры Преподобного Нила Столобенского.