In questa cappella, a destra di chi entra nel Santuario, possiamo contare 80 nicchiette con le reliquie dei Martiri, disposte attorno all'altare del santo Vescovo di Cagliari.

Lucifero fu combattivo campione della lotta antiariana; ricevuto l'incarico da Papa Liberio di recarsi al Concilio di Milano (355) si oppose energicamente insieme al cagliaritano S. Eusebio, vescovo di Vercelli, alla condanna di S. Atanasio di Alessandria da parte dell'imperatore Costanzo e dei vescovi arianeggianti. Fu esiliato e al ritorno dall'Oriente nella sede di Cagliari si mostrò intransigente nel riaccettare nella comunione della Chiesa i vescovi che avevano favorito l'arianesimo.
L'altare
Sotto la mensa dell'altare è collocata l'urna, nella quale riposano le ossa del santo. Nel dicembre del 1995 l'arcivescovo Mons. Alberti ha effettuato una ricognizione canonica ed è stato ritrovato un sacchetto di broccato contenente delle ossa. Al di sopra dell'urna in una grande nicchia è posta la statua dell'Arcivescovo in abiti pontificali. La statua  di buona esecuzione e presenta addirittura tre anelli episcopali nella mano sinistra: uno nel pollice, l'altro nel medio ed il terzo nell'anulare. Nella facciata dell'urna sono riportati agli angoli gli emblemi pastorali del presule cagliaritano.

L'iscrizione latina, che si può leggere sulla lastra sovrastante l'altare, afferma che le reliquie del santo furono ritrovate il 21 giugno 1623 e traslate il 20 maggio 1626. La statua del santo, invece, venne eseguita in un secondo tempo durante il governo pastorale di Fra Ambrogio Machin, che ne sostenne le spese e fu vivace assertore della santità dell'Arcivescovo nella sua opera Defensio Sanctitatis Beati Luciferi.

Sopra la porta di ingresso, nella parte interna, c'è affissa l'iscrizione originale, che si trovò nella tomba del santo ed il pezzo di marmo a triangolo, che fu rinvenuto sopra il petto dello stesso Lucifero con le lettere:
S. LUCIFERUS EPP.
Di fronte all'altare di S. Lucifero è collocato il mausoleo, in marmo bianco, in memoria della regina di Francia Giuseppa Maria Luigia di Savoia, moglie del conte di Provenza e deceduta a Londra prima che questi salisse al trono di Francia con il nome di Luigi XVIII.

La regina, dunque, morì a Londra il 12 novembre 1810 e la sua salma venne trasportata a Cagliari nel 1811 per volontà della defunta e su interessamento del fratello Vittorio Emanuele I, mentre l'altro fratello Carlo Felice fece costruire per lei il monumento commissionandolo allo scultore sassarese Andrea Galassi, allora residente a Roma.

Il Galassi, discepolo del Canova, fu il maggiore esponente sardo della scultura neoclassica ed eseguì questa delicata opera artistica a Roma nel 1830. Completa il monumento uno stupendo genio, che piega il braccio destro sull'urna.

Un sarcofago antico  stato murato sulla parete, dietro il mausoleo della regina. Sul sarcofago si può notare in bassorilievo un personaggio recante in mano un libro nella parte inferiore ed in quella superiore alcune scene letterarie di gran pregio.

Dentro questo sarcofago furono poi tumulate le reliquie di S. Antioco, sacerdote e martire, come afferma l'iscrizione latina: Memoriae Antiochi presbyteri (Alla memoria del presbitero Antioco). Nella ricognizione canonica del 1995 furono rinvenute delle ossa avvolte in semplice carta.