No se conoce el origen de esta capilla. El señor Sandoval supone que fué dedicada a dichos santos médicos a causa del terror causado por la peste de 1581. Es más de creerse que viene de tiempos anteriores la advocación de la capilla, pues no debe olvidarse que el Hospital del Amor de Dios, erigido por el señor Zumárraga, se hallaba consagrado a estos mismos santos, cuyas imágenes se encontraban de busto en la portada del templo.
Sea como fuere, la capilla fué erigida por el Cabildo, aunque al correr del tiempo se fundó una cofradía dedicada a los expresados santos patrones. El retablo principal de ella, de estilo barroco del siglo XVII, ostenta ocho tablas relativas a la vida del par de santos médicos. En alguna de ellas se ve la firma: Sebastián López Dávalos. Sandoval dice que anteriormente existía un retablo de menor mérito que el actual, pero con mejores pinturas, que fueron trasladadas a la Haceduría.

TESORO DE LA CATEDRAL DE MÉXICO. ORNAMENTOS DE MARCOS MAESTRE. SEVILLA, PRINCIPIOS DEL SIGLO XVII.

Encuéntranse otras obras de arte en esta capilla: cinco cuadros de bastante mérito, elogiados por don Bernardo Couto en su Diálogo; un medio punto con El Desposorio de la Virgen, que debe ser atribuido a Baltasar de Echave y Rioja o a Pedro Ramírez; cuatro santos firmados por Nicolás Rodríguez Juárez. Un crucifijo llamado El Señor de la Salad; una tela de La Santísima Trinidad, que se supone es obra de Cabrera. Al lado derecho se ve la imagen de Santa Filomena y al lado izquierdo un cuadro que representa a San Francisco en pie, mientras su sepulcro es visitado por un Papa. Tal cuadro nos recuerda el que existe en una covacha labrada en el muro de la iglesia de San Francisco, de Pátzcuaro, Michoacán. Según el autor de la descripción de las capillas de la Catedral, este "milagro es de dudosa autenticidad después de la invención del santo cuerpo el año de 1820 confirmada por la Santidad de Pio VII y en la que rezan los franciscanos".