Basílica

La Basílica se compone en realidad de dos iglesias: la que servía para el pueblo, que es el Sotocoro, y la Capilla Real e Iglesia conventual, que es el cuerpo del templo. 

La planta del Sotocoro repite, a menor escala, la de la Iglesia mayor, quedando cubierto el espacio central por una atrevida bóveda plana. Dos altares a los lados del arco central servían para decir misas al pueblo. Entre este espacio y la Capilla Real queda el Coro de los seminaristas, separado de aquella por grandes rejas de bronce labradas en Zaragoza por Guillén de Tujarón. 

Sobre el Sotocoro se extiende, al nivel de la planta principal, el Coro de los religiosos (no visitable); la ebanistería de las sillas se debe a José Flecha, genovés, y la de las cajas de los órganos a Enrique Cotén. Una de las 124 sillas, en el ángulo suroeste, es ligeramente más ancha: era la utilizada por Felipe II para seguir los oficios en el Coro. La Gloria pintada al fresco en la bóveda es de Luca Cambiaso, llamado en España Luqueto. 

Destaca, en el cuerpo inferior del retablo, el hermoso templete de Tabernáculo, diseñado por Herrera y realizado en 1579-1586 por Jacome de Trezzo con diversidad de mármoles españoles. Los dos lienzos del primer cuerpo y el central del segundo son de Pellegrino Tibaldi, y el resto de Federico Zuccaro. 

Esta disposición sigue la del Cuarto del Emperador en Yuste. Puede decirse que de este modo Felipe II casi dormía sobre su tumba, rezado bajo el lugar destinado a su propia estatua sepulcral orante.  A su alrededor están sus esposas Isabel de Valois, María de Portugal (madre del Príncipe Carlos, que está junto a ella) y Ana de Austria. Enfrente, junto a Carlos V armado con el manto imperial, figuran la Emperatriz Isabel (madre de Felipe II); detrás, su hija María; y a continuación las hermanas del Emperador. María de Hungría y Leonor de Francia. 

En una de las capillas a los pies de la iglesia se exhibe una pieza capital de la escultura italiana del siglo XVI: el soberbio Cristo crucificado de mármol de Carrara que Benvenuto Cellini labró entre 1559 y 1562.