พิพิธภัณฑ์วัดไลย์ เป็นสถานที่เก็บรวบรวมโบราณวัตถุของวัดและเป็นของเก่าแก่ที่ชาวบ้านส่วนใหญ่ได้นำมาถวายวัด ซึ่งได้มาจากมรดกตกทอดสืบกันมาจากบรรพบุรุษ โดยจัดแสดงให้ชมในอาคารพิพิธภัณฑ์ 2 ชั้น

          พิพิธภัณฑ์วัดไลย์ ริเริ่มโดยพระครูสุพุทธิสุนทร(หลวงพ่อเล็ก) เจ้าอาวาสวัดไลย์ (พ.ศ.2472-2487) เป็นผู้รวบรวมสิ่งของจัดแสดงและโบราณวัตถุต่างๆ  โดยจัดแสดงไว้ที่หอประชุมสงฆ์ของวัดไลย์ก่อน ในปี พ.ศ.2521-2530 พระครูสถิตปัญญาภิสันท์ จึงเริ่มสร้างอาคารพิพิธภัณฑ์ขึ้นมา และนำสิ่งของเข้ามาจัดแสดง ต่อมาพระครูวิลาศพัฒนคุณ เจ้าอาวาสวัดไลย์องค์ปัจจุบัน จึงได้ร่วมกับพิพิธภัณฑ์สถานแห่งชาติเจ้าสามพระยา จังหวัดพระนครศรีอยุธยา ทำการปรับปรุงการจัดแสดงโบราณวัตถุและสิ่งของต่างๆ ให้เป็นหมวดหมู่ ประกอบคำอธิบายอย่างเป็นรูปแบบ

การจัดแสดงภายในพิพิธภัณฑ์ ประกอบด้วย 

          ชั้นล่าง ได้จัดแสดงโบราณวัตถุต่างๆ แบ่งเป็นหมวดหมู่ อาทิ สังข์ประกอบพิธี, ต้นไม้ทอง,  ตู้เงินเหรียญโบราณ, เครื่องเงิน,  กล้องสูบฝิ่น, ตะเกียงโบราณ, โต๊ะเครื่องเรือนฝังมุกชุดใหญ่,  ที่ฝาผนังมีภาพถ่ายฝีพระหัตถ์ของพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว เมื่อครั้งเสด็จประพาสมาที่วัดไลย์  เป็นภาพชาวบ้านที่มารับเสด็จและภาพสะพานไม้ไผ่หน้าวัดด้านที่ติดกับแม่น้ำบางขาม

กลางห้องจัดแสดงเครื่องปั้นดินเผายุคต่างๆ  เครื่องเคลือบจากเตาเผาเชียงใหม่, จานเชิงเขียนสี, ตู้พระจุไลหรือแผ่นปิดศรีษะทองคำของพระพุทธรูปพระศรีอารยเมตไตร, ตู้กระเบื้องเขียนสีเบญจรงค์, ตู้จัดแสดงเครื่องกระเบื้องลายครามและตุ๊กตากระเบื้องมีหนวดจริงๆ  และตู้เครื่องเขินลงรักปิดทอง    ไฟแช็ค

         ชั้นบน จัดแสดงเกี่ยวกับพระพุทธศาสนา่ มีตู้พระธรรมลายรดน้ำ,  คัมภีร์สมุดข่อย, พระพุทธรูปโบราณทั้งโลหะและเป็นหินแกะสลัก, เครื่องทองเหลือง เช่น ขันสาครทำน้ำมนต์ใบใหญ่,  เครื่องดนตรีไทยของวัดไลย์ที่ริเริ่มจากพระครูสุพุทธิสุนทร(หลวงพ่อเล็ก), ชุดเชี่ยนหมาก ตะบันหมากทองเหลือง