In der linken Wand öffnet sich eine große Nische auf Bodenhöhe, in der der Sarkophag mit den Gebeinen der heiligen Caecilia bestattet wurde. Er verblieb dort bis zum Jahr 821, als Papst Paschalis I. ihn in die der Heiligen geweihte Basilika nach Trastevere überführen ließ.
Die Statue, die wir hier bewundern, ist eine Kopie des berühmten Werkes von Stefano Maderno (1566-1636). Das Original wurde angefertigt, als im Jahr 1599 der Sarkophag zur Rekognition, also zur Untersuchung der sterblichen Überreste, geöffnet wurde. Die Figur wurde vom Künstler in derselben Haltung angefertigt, in der die Heilige gefunden wurde. Maderno hat auch den Schnitt des Schwertes am Hals sowie die Haltung der Finger herausgearbeitet: Die Heilige hält drei Finger der rechten und nur einen Finger der linken Hand geöffnet. Mit diesem Handzeichen wollte sie der Überlieferung nach ihren Glauben an die Dreifaltigkeit und die Einheit Gottes zeigen.
Die Krypta wurde mit Mosaiken und Gemälden ausgestaltet. Von den Gemälden sind nur noch sehr wenige erhalten. An der linken Seitenwand befindet sich neben der Grabstätte der Märtyrerin, oberhalb der Nische, das Bild der heiligen Caecilia im Gebet. Weiter unten ist in einer kleinen Nische Christus als „Pantokrator“ (Allherscher) mit einem Evangelienbuch in der Hand abgebildet. Daneben befindet sich das Abbild des heiligen Papstes und Märtyrers Urban, eines Zeitgenossen Caecilias, der in der Leidensgeschichte der Heiligen erwähnt wird. In der Ausweitung des Lucernars kann man eine Abbildung des Kreuzes mit zwei Schafen sowie Darstellungen der Märtyrer Polycamus, Quirinus und Sebastian bewundern.
In der Krypta sind auch zahlreiche Inschriftenerhalten. Ein besonders eindrucksvolles Zeugnis für das Bekenntnis zu Christus stellt dabei die griechische Inschrift des Senators Frontus aus dem ausgehenden 3. Jahrhundert dar.
„Ich, Septimius Frontus Praetextas Licinianus,
Diener Gottes, ruhe hier.
Ich werde es (niemals) bereuen,
in ehrenvoller Weise gelebt zu haben.
Ich werde Dir auch im Himmel dienen (o Herr),
und ich werde Deinen Namen preisen.
Meine Seele stieg mit 33 Jahren und 6 Monaten zu Gott auf.“.