U sklopu samostana nalazi se vrijedna zbirka umjetnina „Kairosˮ koja bogatstvom i kvalitetom umjetničkih slika, obrednih predmeta, namještaja i ručnih radova svjedoči o dugoj povijesti samostana i životu u njemu. Sadržava vrijedne kamene arheološke nalaze od helenizma do srednjeg vijeka, zbirku sakralnih slika, zavjetne darove građana i devocionalne predmete plemićkih kćeri koje su stupile u samostan. Zbirka nosi naziv po reljefu Kairosa iz 3. st. pr. Krista, grčkog božanstva sretnog trenutka, kopiji po originalu kipara Lizipa. Pojam „Kairosˮ ima i jako simboličko značenje u kršćanstvu. Naime, onaj koji mijenja tijek i kvalitetu vremena jest Isus Krist za kojega koludrice žive i svjedoče u danom im prostoru i vremenu. Na tom primjeru dodira i suživota kultura može se razumjeti i život ove redovničke zajednice, kao i vrijednosti na kojima je utemeljena. Sestre usvajaju ono lijepo i vrijedno što nalaze u društvu i kulturi koja ga oblikuje, a promatrajući sve u svjetlu Isusa Krista i naviještajući Njegov dolazak.

Povijest nastanka

U prvoj polovici 20. stoljeća, na poticaj konzervatora dr, Ljube Karamana i dr, Cvite Fiskovića u brizi za očuvanje kulturne i sakralne baštine, nastaje ideja o izlaganju i restauraciji vrijednih umjetničkih djela u vlasništvu samostana. Planirano je da jedna soba u samostanu s izabranim umjetničkim djelima bude dostupna posjetiteljima, što bi svakako omogućilo daljnju obnovu i održavanje bogatog inventara. Međutim, Drugi svjetski rat i poslijeratne prilike, koje je posebno teško iskusio samostan, odgodili su otvaranje zbirke za neka bolja vremena. God. 1960. na poticaj C. Fiskovića, ravnatelja Konzervatorskog zavoda za Dalmaciju, a uz suglasnost samostanske uprave i Biskupskog ordinarijata u Splitu, „položeni su temeljiˮ za otvaranje zbirke. Ipak, zbog prioritetnih radova na obnovi samostana, koji su bili od goleme važnosti za život koludrica, taj je pothvat ostvaren tek 1970. godine. Prva zbirka na tragu zamisli iz kasnih 30-tih postavljena je u jednoj prizemnoj prostoriji sjevernog krila samostana.

Nakon restauracije crkve benediktinke su potakle proširenje zbirke na gotovo čitavo sjeverno krilo te je obnovljena zbirka otvorena u rujnu 1990. prema zamisli splitskih konzervatora Vanje Kovačić i Radoslava Bužančića.

Arheološka istraživanja dvorišta s temeljitom obnovom tog dijela samostana provedena su 2009. godine te su novi kameni nalazi pridodani postavu u ponovno osmišljenom nešto većem prostoru prizemlja. Taj treći postav zbirke svečano je otvoren 2009. godine uoči blagdana sv. Benedikta, a povodom 945. obljetnice samostana.

Inventar i postav zbirke

Koncept postava podijeljen je u dva tematska bloka: arheološki s ostatcima antičke kamene plastike te povijesno-umjetnički s brojnim djelima iz samostanskog inventara: ikonama, skulpturama, liturgijskim ruhom, rukopisima te predmetima umjetničkog obrta.

Istaknuto mjesto u zbirci ima reljef Kairosa, neuhvatljivog božanstva sretnog trenutka koji datira iz 3. st. pr. Kr. U zbirci se nalazi i romanička ikona Bogorodice s Djetetom iz kasnog 13. st., slikano Raspelo s mrtvim Kristom Paola Veneziana iz 14. st., reljefni oltarni poliptih i kip Bogorodice s djetetom iz 15. st.
Kasnobarokno slikarstvo zastupljeno je nizom svetačkih slika iz 18. st. među kojima se ističe ciklus ovalnih portreta svetaca Nikole Grassija. Tu su i obredni srebrni predmeti iz 17. i 18. st. Izrada čipki i umijeće vezenja stoljećima se njegovalo u samostanu, o čemu svjedoči srebrni pribor i brojni sačuvani uzorci.  Među muzičkim knjigama ističu se antifone iz 14. st. te koralne mise i hrvatska pjesmarica iz 18. st. U samostanu je pronađen „Vrtalˮ Petra Lucića, najstarija antologija hrvatske lirike iz druge polovice 15. st. Samostanska biblioteka čuva više rukopisa na hrvatskom jeziku iz 18. st., kao i hrvatskih knjiga tiskanih u Veneciji. U uskom pretprostoru zbirke „Kairosˮ izložen je mali lapidarij.

Može se reći da je muzejska zbirka samostana sv. Nikole svojevrsni presjek kroz slojevitu umjetničku riznicu Trogira. Njezin je početak označen grčkim natpisom, a sakralni spomenici nose snažni pečat sv. Ivana Trogirskog, utemeljitelja ovog benediktinskog samostana i zaštitnika grada Trogira.