Unter dem Chor der Kirche befindet sich die Königsgruft. Hier liegen alle Könige seit Karl V. begraben, außer Philipp V., Ferdinand VI. und Amadeus von Savoyen. Die achteckige Kapelle entstand zwischen 1617 und 1654 nach Plänen von Giovan Battista Crescenzi. Der Altar ist aus Jaspis, die 26 Sarkophage aus Marmor und Bronze. Die Könige liegen links und die Königinmütter rechts. In der Gruft der Infanten (19. Jh.) ruhen die Königinnen, deren Kinder nie die Krone trugen, und die Infanten.