En el muro del Evangelio, junto a la cabecera se encuentra la sacristía. Su portada, renacentista, fue proyectada por Rodrigo Gil de Hontañón en 1550. Está formada por un arco carpanel entre dos columnas adosadas acanaladas con capiteles de tema vegetal que sostienen un entablamento con friso. En la parte superior, vano de medio punto con reja, flanqueado y coronado por candeleros y animales alados en el trasdós.

Tiene planta cuadrada y se cubre con bóveda de crucería con plementería pintada simulando piedras; en las claves, medallones con relieves policromados de Santiago y los doctores de la Iglesia atribuidos a Jerónimo del Corral.

En el muro norte, tres nichos en arco de medio punto: el central, con pinturas murales del siglo XVII, está ocupado por la escultura del Cristo de la Clemencia, procedente del anterior retablo mayor y realizada por  Pedro de Bolduque en 1592. En los laterales, pinturas sobre cobre del siglo XVII: la Adoración de los pastores y la Crucifixión. En la  parte inferior, cajonería de nogal con el frente tallado del siglo XVII.

Además conserva, entre otras piezas, lienzos del siglo XVII que representan a Santiago, San Casimiro y San Gregorio.

Desde la sacristía se tiene acceso, a través de una puerta adintelada protegida por una reja, a una capilla que se concibió como oratorio para los sacerdotes y para alojar una imagen de Ntra. Sra. del Patrocinio.  La traza de Francisco del Ribero fue llevada a cabo por Vicente Verde, quien contrató  la obra en 1716. Tiene planta cuadrada con un pequeño ábside; está cubierta con cúpula sobre pechinas y ricamente decorada con yeserías y pinturas de paisajes y motivos vegetales.

A la cabecera retablo barroco de la primera mitad del siglo XVIII, consta de una única hornacina central abierta a un transparente que cobija una cruz relicario sobre andas, que probablemente proceda de la ermita que la cofradía de la Vera Cruz tenía en la cercana calle de la Doctrina. De ahí su denominación actual de capilla de la Vera Cruz.