[1]​ No obstante, la iniciativa de construir la capilla del Sagrario partió del obispo fray Martín de Córdoba y Mendoza, quien ordenó su construcción en el año 1578 para trasladarla desde la capilla anexa al mihrab donde se encontraba, siéndole encargada la dirección de la obra a Hernán Ruiz III.

COMPOSTELLANAE ECCLESIAE CANONICUS DOCTORALIS, TOLETANAE INQUISITIONIS JUDEX, S, R, ROTA AUDITOR, ABBAS DE PARCO, EPISCOPUS PATI IN REGNO SICILIAE, DEIN ABULENSIS; CASTELLAE PRAESES ET OB PHILIPPI II ABSENTIAM REGNI GUBERNATOR, HUJUS ALMAE CORDUBENSIS ECCLESIAE ANTISTES IN QUA CELEBRAVIT SINODOM DIOCESANAM E POSTQUAM.

ADFUIT CONCILIO PROVINCIALI TOLETANO ANNO 1583 EREXIT CELEBRE COLLEGIUM SANCTI PELAGII ANN 1584 ET PERFECTO CONSUMMATOQUE IN HONOREM AUGUSTI SACRAMENTI HOC PERPULCRO SACRARIT SACELLO IN PACE QUIEVIT DIE 28 JUNII ANNI 1586.La planta de la capilla es rectangular y se divide en cuatro tramos y tres naves, que se hallan cubiertos por bóvedas de crucería gótica.

Como coronamiento de la obra surge un segundo templete más pequeño, que se articula con columnillas pareadas y edículos con figuras en relieve.

Todas las paredes se encuentran decoradas con pinturas al óleo, así como las cabeceras, los laterales, en los que se da una aparición temprana de columnas salomónicas, propias del periodo siguiente, el Barroco, y los intercolumnios.

La presencia de ese escudo recuerda que allí se hallaba antes la biblioteca capitular, levantada durante el pontificado del obispo Fernández de Angulo, a comienzos del siglo XVI.

De entre las obras del siglo XIX destaca un altar portátil punzonado por José Heller y realizado en 1846.

Existe una cripta situada debajo del altar, a la que hoy en día no es posible acceder porque la entrada a la cripta fue tapada y ocultada cuando se renovó el pavimento de toda la capilla.

En la cripta yacen sepultados, sin que ningún epitafio o indicio lo señalen, tres obispos de Córdoba.