Elle se trouve dans le prolongement du transept roman, côté sud. De forme octogonale, elle s’appuie sur l’ancienne salle capitulaire et utilise une partie des murs médiévaux. Elle a été construite au début des années 1730. Conçue avec deux hauts étages et couverte d’un dôme octogonal avec une lampe centrale, elle se distingue des espaces environnants. Le chevet est doté d’un retable à baldaquin reposant sur quatre colonnes soutenues par des plinthes hautes. Le tout est couronné par un fronton incurvé sur lequel sont placées les images de la Forteresse et de la Justice, avec des contrefiches courbes qui convergent vers une plateforme destinée à supporter une croix. Cette structure scénographique sert de portique à la niche où est placée l’urne en argent contenant les restes de saint Dominique, au-dessus de laquelle se trouvent trois couronnes soutenues par des anges.

Les murs sont décorés d’un ensemble de peintures sur toile réalisées par le frère mercédaire Gregorio Barambio, avec de grands cadres dorés sur lesquels sont racontées diverses scènes de la vie de saint Dominique. La chapelle abrite également des stalles réalisées à la fin du XXe siècle.