No subterrâneo da nave, por trás do altar principal, está a Cripta, uma outra capela, cujo ambiente, revestido de mármore negro, gera uma penumbra que convida ao recolhimento e à oração silenciosa. A cripta comporta ainda um altar próprio – por trás do qual está colocada uma cruz com o Cristo –, e a parede posterior ao altar abriga os túmulos destinados à sepultura dos arcebispos de Brasília. Quadros de mármore fecham a entrada de cada túmulo, num dos quais está sepultado D. José Newton de Almeida Baptista, primeiro Arcebispo de Brasília (2001). Nessa Capela fica o negativo da foto do Santo Sudário de Turim (Itália), em tamanho natural. De acordo com a tradição católica, o Santo Sudário é o lençol que envolveu o Corpo sepultado do Senhor Jesus, uma fina peça de linho que exibe a imagem detalhada da frente e das costas do Crucificado, tal qual o descrevem as Escrituras.

A palavra Cripta é de origem grega e significa esconderijo. Na tradição católica, recorda as primeiras sepulturas dos cristãos nas Catacumbas. Assim, existem nas Catedrais.