Aunque su construcción data de tiempos anteriores, la remodelación total de esta Sacristía Mayor se acometió en el siglo XVIII. El proyecto de remodelación fue encomendado al carmelita Fray José de San Juan de la Cruz que, como podemos ver, cubrió la sala rectangular con cúpula ovalada y gallonada sobre pechinas, espacios situados en la conjunción de los arcos con el anillo sobre el que se apoya la cúpula y el cuerpo de luces. La originalidad consiste en apoyar una cúpula sobre un espacio rectangular.

La remodelación de la sacristía se hizo en estilo barroco rococó, que busca el movimiento en las formas y en la escenografía. Podemos fijarnos en la abundancia decorativa que hay en toda la bóveda y en las pechinas. No cabe ninguna figura más, es lo que se llama «horror vacui», o sea miedo al vacío. Por otra parte, cada uno de estos elementos decorativos parece como si estuvieran siendo agitados por un vendaval tormentoso.

De la misma época es la yesería que decora el cuarto de esfera con la representación de la Coronación de la Virgen en medio de numerosos ángeles músicos y la Anunciación del ángel a María, situada en el luneto del muro opuesto. En ésta destaca una cartela con la inscripción: «Año del Señor 1765»

En este mismo muro sobre la puerta de salida se halla la bella imagen del fundador de la Catedral, el Rey Fernando III, el Santo; por ella salimos nuevamente hacia la antesala para acceder al Claustro Alto.