Το Ίδρυμα Ωνάση, πιστεύοντας στη διάδοση των πανανθρώπινων πολιτιστικών θησαυρών μέσα από την καταγραφή και τη μελέτη, έχει αναλάβει την υποστήριξη και αναδιάρθρωση σπουδαίων βιβλιοθηκών στην Ελλάδα και το εξωτερικό. Αναγνωρίζοντας την προσφορά και δραστηριότητα του Βυζαντινού & Χριστιανικού Μουσείου, καθώς και τον πλούτο των πηγών του, ενέκρινε το 2008 τις εργασίες αναδιαμόρφωσης και εξοπλισμού της Βιβλιοθήκης του Βυζαντινού και Χριστιανικού Μουσείου, οι οποίες πραγματοποιήθηκαν με βάση την μελέτη του αρχιτέκτονα κ. Κωνσταντίνου Στάικου.
Η αποπεράτωση της ανάπλασης της Βιβλιοθήκης του Βυζαντινού και Χριστιανικού Μουσείου προσφέρει την δυνατότητα πρόσβασης και επιτόπιας μελέτης στους επισκέπτες, μέσω της ύπαρξης αναγνωστηρίου. Η βιβλιοθήκη του Μουσείου μπορεί πλέον να φιλοξενήσει δέκα αναγνώστες ενώ επιπλέον βοηθητικοί χώροι δίνουν την δυνατότητα μελλοντικής επέκτασης της συλλογής και ασφαλούς αποθήκευσης και συντήρησης των σπάνιων βιβλίων.
Η βιβλιοθήκη εξειδικεύεται στην βυζαντινή τέχνη και τον πολιτισμό της εποχής, ενώ άρχισε να συγκροτείται στα τέλη του 19ου αιώνα, όταν το ενδιαφέρον για την μελέτη της βυζαντινής ιστορίας και τέχνης στον ελλαδικό χώρο οδήγησε στην ίδρυση της Χριστιανικής Αρχαιολογικής Εταιρείας. Από τότε έως σήμερα, οι πηγές της βιβλιοθήκης εμπλουτίζονται διαρκώς, χάρη σε αγορές, ανταλλαγές, καθώς και δωρεές μικρής ή μεγάλης κλίμακας. Σήμερα, η βιβλιοθήκη αριθμεί 15.000 τίτλους, 200 σειρές ελληνικών και ξένων περιοδικών και περίπου 2.500 ανάτυπα. Πλουσιότατη σε βιβλία βυζαντινής τέχνης, κατά κύριο λόγο σχετικά με ζωγραφική, σε βιβλία ιστορίας και πολιτισμού, σε ιστορικές και εκκλησιαστικές γραπτές πηγές, λεξικά και εγκυκλοπαίδειες, καταλόγους μουσείων και εκθέσεων, η βιβλιοθήκη του Βυζαντινού & Χριστιανικού Μουσείου διαθέτει ακόμη αρκετές σπάνιες εκδόσεις του 19ου και αρχών του 20ου αιώνα. Η ταξινόμηση των βιβλίων γίνεται με βάση την θεματολογία.
Η βιβλιοθήκη του μουσείου παραμένει ανοιχτή από Δευτέρα έως και Παρασκευή, από τις 9:00 έως τις 13:00.
