Así, desde 1901 el colegio cuenta con un museo de ciencias naturales, cuyo acervo comenzó con la donación de «una colección de mariposas».
Desde entonces, el interés por la entomología y la paleontología no cesó, y la recolección de materiales se hizo cada vez más profusa. Un gran avance se registró en 1945, cuando el naturalista Andrés Giai recorrió el norte santafesino y dejó en el colegio de Esperanza parte del material que había hallado en su travesía.
Entre 1977 y 1979, una comisión integrada por alumnos y profesores llevó adelante un encomiable trabajo de reacondicionamiento del museo, que desde entonces estuvo plenamente apto para visitas. Desde 2010 forma parte del circuito cultural histórico de Esperanza. El Museo de Ciencias Naturales y Misional del Colegio San José de Esperanza es valorado no sólo por la cantidad de sus piezas arqueológicas, sino por el cuidado y mantenimiento de las mismas.
Su acervo está distribuido en dos salas. La Sala 1, Misional, presenta una réplica de la Catedral de Ulm, Alemania, realizada en 1909, en madera, por el Hermano Narciso. Su construcción demandó dos años y mide 2,70 metros de alto por 2,30 de largo. La Sala 2, Natural, cuenta con singulares ejemplares de animales embalsamados.