[1]​: 225  La capilla dedicada a San Diego se encontraba en el lado izquierdo del extremo derecho del transepto, justo frente a la capilla absidal de la epístola; este altar, hoy desaparecido, albergaba la imagen de San Diego de Alcalá y casi con toda seguridad fue en origen uno de los múltiples arcos medievales destinados a sepulturas que tan prolíficos son en el templo y que en algún momento pudo haber sido una capilla con una advocación desconocida.

Debido a que no tuvo hijos con su esposa María García, Cárdenas nombró heredero universal a su hermano Juan de Cárdenas además de realizar una importante fundación de misas en honor a San Diego, para lo cual procedió a hipotecar una viña que poseía en la Fuente del Monte y que rentaba 12 ducados anuales:[nota 2]​ «Yten digo se me diga una misa reçada perpetuamente todos los sabados de cada semana en el convento de mi Pe.

Pese la ausencia de xilófagos, se aplicó un desinfectante por medio de inyecciones en grietas y orificios, tras lo cual se dejó que los vapores actuasen cubriendo la talla con una bolsa.

[2]​ El aligeramiento del barniz fue la labor más destacable; dicho barniz no era el original pese a su avanzado estado de oxidación ya que bajo esta capa aparecieron diminutas reintegraciones que en algunas áreas fueron respetadas al no desvirtuar la visión de la pieza y no superponerse a la policromía original.

Para poder acometer el aligeramiento se llevó a cabo un test de disolventes en el que se buscó respetar tanto la pátina como la policromía, optándose finalmente por realizar una limpieza química con una mezcla de dimetilformamida y aguarrás mineral en baja proporción, productos que se acompañaron de una limpieza física o mecánica con hisopos y bisturí.

Esta tarea sacó a la luz no solo unas carnaciones mucho más claras, con rubor en las mejillas y sombra del barbeado, rasgo típico en la imaginería de entonces, sino que intensificó los estofados de la casulla y, en general, toda la policromía.

Una vez aplicado y nivelado el estuco en aquellas zonas con lagunas cromáticas, se realizó una reintegración de la policromía mediante acuarela aplicada haciendo uso de la técnica del rigattino, tras lo cual se aplicó barniz satinado en espray formando una capa homogénea y estable suficiente para proteger la capa pictórica sin alterar los colores.

La cabeza, erguida en actitud de contemplación, se halla unida al tronco por un cuello largo y grueso, siendo el rostro ancho y de prominente mandíbula, mientras que el cabello es abundante y de dispone en voluminosos y simétricos rizos, con el característico mechón sobre la frente al tiempo que se dejan al descubierto las orejas, detalle abundante en la imaginería de la época.

Uno de los aspectos más destacados de la pieza es la policromía, realizada con un fino estofado aplicado mediante la técnica del rayado paralelo en oro dibujando ornamentos vegetales, lo cual proporciona una llamativa luminosidad a los ropajes, enriquecidos a mayores con coloridos ribetes decorados con grutescos y escenas de putti portando palmas.