Prolonga o transepto românico do lado sul. Com uma planta octogonal, assenta sobre a antiga sala do capítulo e reaproveita parte dos muros medievais. Foi construída no início dos anos trinta do século XVIII. Concebida com dois pisos de grande altura e coberta por uma cúpula octogonal com lanterna central, destaca-se dos espaços envolventes. A sua cabeceira tem um retábulo com estrutura de dossel ou baldaquino assente em quatro colunas suportadas por altos plintos, coroado por um frontão curvo sobre o qual se colocam as imagens da Fortaleza e da Justiça, e rematado por tensores curvos que convergem numa plataforma de apoio a uma cruz. Esta estrutura cenográfica serve de pórtico ao nicho onde está colocada a urna de prata com os restos mortais de São Domingos, sobre a qual são colocadas três coroas sustentadas por anjos.

Os muros estão decorados com um conjunto de pinturas sobre tela, da autoria do mercedário Frei Gregório Barambio, com grandes molduras douradas, nas quais são narradas várias cenas da vida de São Domingos. A capela alberga também um conjunto de cadeiras construído no final do século XX.