Foto della cripta di santa Cecilia © Pontificia Commissione di Archeologia Sacra

Statyn i nischen är en kopia av en berömd skulptur av Stefano Maderno (1566-1636) från 1599, då man undersökte helgonets kvarlevor. Hon påträffades i den ställning som skulptören återger. Maderno ville också betona svärdshugget på halsen och fingrarnas ställning: tre raka fingrar på på högerhanden och en på vänsterhanden. Enligt traditionen ville helgonet visa sin tro att Gud är en och ändå trefaldig.
Kryptan pryddes med mosaiker och målningar. Några målade bilder finns kvar. På vänstra väggen, bredvid martyrens gravplats, framställs högst upp Cecilia som orant. I en liten nisch nedanför ser man en bild av Kristus Pantokrátor (den allsmäktige) som håller i evangelieboken. Bredvid finns en bild av påven och martyren Urbanus, som var samtida med Cecilia och dog som martyr tillsammans med henne. I lucernariets ljusschakt kan man beundra ett kors mellan två får och bilder av martyrerna Polycamus, Sebastianus och Quirinus.

I kryptan finns flera inskrifter bevarade. Den viktigaste är ett vackert vittnesbörd om tron från Septimius Fronto, som tillhörde senatsadeln. Den är på grekiska och kan dateras till 200-talet.