Der Hochaltar, der Heiligen Dreifaltigkeit geweiht, erhielt 1540 ein Retabel des Haarlemer Malers Maarten van Heemskerck mit einer Kreuzigungsszene als Hauptbild und weiteren Szenen aus der Leidensgeschichte Christi. Mit geöffneten Flügeln misst das Triptychon sechs mal acht Meter; es ist das größte je in den Niederlanden geschaffene Altarbild. Die Außenseiten der Seitenwände tragen Darstellungen aus dem Leben des Kirchenheiligen Laurentius. Nach der Reformation wurde das Bild zwar nicht von Ikonoklasten zerstört, aber auf eine abenteuerliche Irrfahrt geschickt. Es wurde nach Russland verschifft, doch im Ersten Nordischen Krieg fiel das Schiff in schwedische Hände. König Johann III. von Schweden eignete sich das Altarbild an, unklar, ob als Kriegsbeute oder als Strandgut, und schenkte es 1582 der lutherischen Domkirche von Linköping. Dort blieb es als Retabel des Hauptaltars bis 1812 und wurde im Zug einer umstrittenen Umgestaltung der Kirche an die Wand des südlichen Seitenschiffs gestellt. Im April 2018 kamen Teile von Maartens Altarbild zu einer Sonderausstellung als Leihgabe für sechs Monate nach Alkmaar in die Grote Kerk zurück, aus Anlass des 500. Jahrestages der Kirchenweihe 1518.