Nejcennějším a nejobdivovanějším betlémem v třebechovickém muzeu je bezesporu unikátní mechanický betlém lidových řezbářů Josefa Probošta a Josefa Kapuciána a autora mechanismu Josefa Frimla.
Třebechovický Proboštův betlém je jediným betlémem v České republice prohlášeným za národní kulturní památku (v roce 1999). Celý betlém včetně mechanismu byl vytvořen ze dřeva před více než sto lety. Na ploše 6,9 x 1,9 x 2,2 metry se nachází více než 2 000 vyřezávaných dílů.
Od června 2015 do března 2016 probíhalo restaurování Třebechovického Proboštova betlému za finanční podpory EHP fondů a Norských fondů 2009–2014, Královéhradeckého kraje. Restaurování probíhalo přímo v expozici muzea a návštěvníci mohli restaurátory vidět při práci.
Ústředním motivem jsou jesličky se svatou rodinou a klanícími se pastýři. Na dalších terasách najdeme výjevy ze života obyčejných lidí a řemeslníků, kde se autor nechal inspirovat skutečnými postavami z Třebechovic a okolí.
Zbývající terasy jsou zaplněny scénkami představujícími biblické výjevy od zvěstování Panně Marii k ukřižování Ježíše Krista až po jeho nanebevstoupení. Zcela před betlém vystupují do popředí dvě figurky – chlapec a dívka – s cínovými miskami v rukou jako taktní upozornění pro tehdejší návštěvníky, kam položit peníz jako vstupné a odměnu za možnost betlém si prohlédnout.
Celé dílo uzavírají strojově opracované dřevěné výplně a kulisy, kulisové závěsy a rovněž vysoustruhované dřevěné věžičky.
