Nella parete di sinistra, in basso, si apre una grande nicchia nella quale venne collocato il sarcofago contenente il corpo di Cecilia, che vi rimase fino all'821 quando il papa San Pasquale I lo fece trasportare in Trastevere nella basilica a lei dedicata.
La statua, ivi posta, è una copia della celebre statua di Stefano Maderno (1566-1636), scolpita nel 1599, quando fu fatta la ricognizione della salma. Essa venne trovata nella posizione riprodotta dallo scultore. Il Maderno ha voluto anche mettere in risalto il taglio della spada sul collo e la posizione delle dita: tre aperte nella mano destra e un dito aperto nella sinistra. Stando alla tradizione, la santa volle indicare la sua fede nell'Unità e nella Trinità di Dio.
La cripta era stata abbellita con mosaici e pitture. Di quest'ultime rimangono ora alcune immagini. Nella parete sinistra, accanto al luogo di sepoltura della martire, in alto è raffigurata Santa Cecilia in atteggiamento di orante; sotto, in una piccola nicchia, si trova l'immagine di Cristo "Pantocràtor" (Onnipotente), che regge il Vangelo. Accanto, c'è l'immagine di Sant'Urbano, papa e martire, contemporaneo di Santa Cecilia, unito nella passione alla martire. Nella svasatura del lucernario, si ammira la croce tra due pecorelle e le immagini dei martiri Polìcamo, Sebastiano e Quirino.
Nella cripta si conservano numerose iscrizioni. La più importante, per la bella testimonianza di fede, è quella di Settimio Frontone, di rango senatorio. È in lingua greca, datata al 3º secolo.
"Io Settimio Frontone Pretestato Liciniano,
servo di Dio, qui riposo.
Non mi pentirò (mai) di aver vissuto onestamente.
Ti servirò anche in cielo, (Signore),
e ringrazierò il tuo Nome.
Resi la mia anima a Dio a 33 anni e 6 mesi".