W bębnie występuje osiem okrągłych otworów okiennych (trzy od północy zamurowane w XVIII w.). Między oknami występują pilastry, wszystkie powierzchnie bogato dekorowane. Kopuła sferyczna zdobiona pięcioma wzwyż na szesnaście wszerz rządów kasetonów z motywem rozet, kasetony maleją wraz ze zbliżaniem się do latarni i mają 80 różnych form. Rzędy oddzielają poziome i pionowe dekoracyjne pasy, na skrzyżowaniach dekorowane są kołami. Kopuła symbolizuje niebo i baldachim rozpięty nad grobem i ołtarzem, być może jest to nawiązanie do tradycyjnych na Wawelu baldachimowych nagrobków królewskich. Zwieńczeniem kopuły jest wpuszczająca do środka światło latarnia, na jej podniebieniu znajduje się sygnatura autora kaplicy – „BARTHOLO FLORENTINO OPIFICE”.

Nagrobki Zygmuntów Pierwotnie w arkadowej wnęce znajdował się jedynie nagrobek Zygmunta I Starego, jeszcze za jego życia (zm. 1548). Po śmierci Zygmunta II Augusta sarkofag ten podniesiono, umieszczając pod nim rzeźbioną trumnę z posągiem ostatniego z Jagiellonów, fundacji siostry, Anny. Posąg Zygmunta Starego w pozycji budzącego się ze snu wykonał (a niewątpliwie zaprojektował) sam Berrecci. Posąg Zygmunta Augusta rzeźbił Santi Gucci.