Még a laikus szemlélőnek is szembetűnő, hogy a Medici kápolna mennyire elüt a templom többi részétől és az egész koncepciótól. Mintha csak azért építtették volna, hogy ellensúlyozzák a szemközti oldalon lévő Brunelleschi sekrestyét. A családi büszkeséget sejteti, hogy a Medici kápolnába a templomon kívülről léphetünk be.
A látogató elsőként a kriptába jut, innen a lépcsők a hercegi kápolnába vezetnek. A kápolna tulajdonképpen a Medici család néhány tagjának dicsőséget hirdető mauzóleuma. A sírhely különböző színű márvány, gránit és más kőfaragványok díszítik.
Az üres fülkékbe egykor a családtagok szobrait álmodta meg a tervező, de csak Medici Ferdinánd és II. Cosimo fejedelem szobra készült el. A kápolna befejezetlen állapota borús hangulatot kölcsönöz neki. Ha a többi szobor is elkészült volna, fenségességében kétségtelenül a nagy királyi panteonok sorába léphetett volna.