Голографічна лабораторія музею розпочала свою діяльність у 1984 року. Лабораторія спеціалізується на виготовленні художніх голограм. Художня голограма відображає об’єкт у тривимірному просторі і створює ілюзію його присутності.

У лабораторії виконуються замовлення на виготовлення голограм цінних експонатів для музеїв м. Львова, ювелірних виробів, історичних цінностей, художніх композицій, а також будь-яких інших об’єктів, наданих замовниками. Уже виготовлено голографічні виставки для музеїв Хмельницька, Донецька, Зоринська Луганської області, Черкас, Херсонеського заповідника, Почаєва, Мелітополя, Гродна (Білорусь), Ізраїлю.

Зразками сувенірної продукції є голограми статуеток із слонової кістки «Христос в путах» (XVII ст), «Богородиця» (XIX ст), «Обрізання Господнє» (XIX ст.).