L'ingresso della Cappella è da piazza Madonna degli Aldobrandini. La grandiosa mole, elevata tra il 1604 e il 1643 da Matteo Nigetti, rielaborando un'idea di don Giovanni de' Medici, fratellastro del granduca Ferdinando I, è il sontuoso mausoleo dei sovrani medicei.

Al piano di entrata, in singole cappelle, si vedono le semplici lastre tombali dei Granduchi e dei loro familiari; salendo, si arriva all'interno del sacro edificio, davvero splendido per la profusione di marmi, bronzi e pietre dure e distinto da sei colossali sarcofaghi. Le due statue bronzee, qui collocate, raffigurano i granduchi Ferdinando I e Cosimo II; gli affreschi della cupola sono opera mirabile, finita nel 1828, del pittore neoclassico aretino Pietro Benvenuti.
È da notare che, in origine, la cappella era stata pensata per essere la magnifica custodia del Santo Sepolcro di Gesù che Ferdinando I aveva tentato di acquistare dal Pascià turco di Gerusalemme.