Presenta una portada plateresca realizada entre 1573 y 74, con aspecto de retablo por las hornacinas, en las cuales se colocaron estatuas más antiguas que la propia portada.
Los batientes de la puerta, en madera de nogal, son dirección de Martín de Vandoma que trazó imágenes de santas mártires en número de catorce.
Ingresando en la sacristía, de planta rectangular, llama poderosamente la atención su bóveda de medio cañón dividida en cuatro partes.
Su decoración alterna cabezas humanas correspondientes a diversos estamentos sociales de la época (en número de 304) y florones; entrambos, querubines (mas de 3.000).
La cajonería es también admirable.
Es ejemplar único en España, ejecutado entre 1532 y 1561, diseñado por el célebre Alonso de Covarrubias, interviniendo, entre otros, Francisco de Baeza, Nicolás Durango y el mencionado Vandoma.
No solo su originalidad, sino el excelente acabado de tan brillante concepción artística, hacen de esta sacristía una de las mejores obras de la ciudad.
Frente a su puerta de ingreso, guardada por un reja plateresca ejecutada por Hernando de Arenas en 1561 siguiendo dibujo de Xamete, se abre la Capilla del Espíritu Santo o "de las reliquias", de planta cuadrada, laboriosa decoración plateresca en las paredes y cúpula hemisférica sobre pechinas con linterna en la cima con relieve del Padre Eterno. Es obra de Martín de Vandoma.