La Capilla Mayor tiene, en el conjunto catedralicio, una significación litúrgica preponderante. En este recinto, donde se sitúan los sitiales del coro, tenían lugar los rituales más significativos, que se han trasladado al crucero con la renovación de la liturgia.
Desde el punto de vista formal, la Capilla Mayor destaca por una gran riqueza ornamental, fundamentalmente perteneciente a los siglos XVII y XVIII. El conjunto rodeado por el deambulatorio está formada por el llamado aparato lígneo, la grandiosa arquitectura del baldaquino soportado por columnas salomónicas, envuelto por mármoles, rejerías y pinturas, a modo de inmenso relicario que contiene los restos del Apóstol.
Las pinturas históricas son obra del pintor aragonés Juan Bautista Celma, que trabajó en 1604. Setenta años más tarde se vuelve a pintar todo el conjunto mural, con intervención de Juan Paz de Camaño, Jose Paz Gómez de Sotomayor, Antonio Montanero, Antonio de Romay y Antonio de Castro Santos. Hacia 1760 Gabriel Fernández decora de nuevo los abovedamientos y los arcos del triforio.
El estado de conservación de estos revestimientos pictóricos era objeto de preocupación: disgregación, falta de cohesión entre las diferentes capas, presencia de eflorescencias salinas, grandes craquelados, pérdidas de soporte, de película pictórica, biocolonización. La causa principal de este deterioro eran las importantes infiltraciones que se producían a través de las cubiertas pétreas, que están siendo objeto de una restauración en profundidad, con el levantamiento y sustitución del enlosado.
Para la elaboración del proyecto de restauración del conjunto de pinturas murales, se eligieron once zonas representativas, donde se realizaron ensayos de laboratorio y pruebas de diferentes tratamientos, con el objetivo de proponer la solución mas adecuada a cada uno de los deterioros detectados. Simultáneamente se realizó el estudio de los diferentes estratos polícromos que han decorado las bóvedas, muros y ventanas desde su construcción hasta los últimos repintes parciales, de mala factura.
Atendiendo al resultado de los estudios y análisis efectuados, se redactó la propuesta de intervención. En una primera fase se procedió a la consolidación y estabilización de las cuatro bóvedas, donde ha sido necesario intervenir con urgencia evitando así la pérdida total de las decoraciones que actualmente se conservan. Posteriormente, una vez finalizadas las obras de la cubierta, se irán realizando todos los trabajos de restauración en las diferentes zonas que componen el conjunto mural: fijación y consolidación de estratos polícromos, consolidación del soporte de piedra y de las diferentes capas de mortero, cierre, relleno de grietas y fisuras con morteros de cal aérea en pasta, tratamiento de elementos metálicos, limpieza, colocación de morteros de acabado, protección final, reintegración y entonado cromático.
Se ha monitorizado la Capilla Mayor, colocando sondas en diferentes puntos, para disponer constantemente de las condiciones de temperatura y humedad y de esta manera poder tomar medidas inmediatamente si fuese necesario. Para la correcta conservación de la obra restaurada se redactará el oportuno plan de mantenimiento.