Alla morte dei rampolli di casa Medici Lorenzo e Giuliano, sono papa Leone X (rispettivamente zio e fratello dei due) e il cardinale Giulio de’ Medici, futuro Clemente VII, a voler edificare una seconda cappella funeraria nella chiesa di famiglia, San Lorenzo. L'incarico fu affidato a Michelangelo. Questi si ispirò alla pianta e alle proporzioni della Sacrestia Vecchia ma articolò maggiormente lo spazio con l’inserimento di archi trionfali sulle pareti e con l’utilizzo di elementi classici come balaustre, pilastri e cornici, sottolineati dalla grigia pietra serena. Sotto l’altare furono quindi collocate le spoglie di Lorenzo duca di Urbino e Giuliano duca di Nemours.