Se encuentra en el extremo meridional del transepto y acoge una imagen de Nuestra Señora de los Dolores del siglo XVII, atribuida a Gregorio Fernández y de gran importancia en la Semana Santa de Burgos por ser protagonista, junto con un Cristo con la cruz a cuestas de la iglesia de San Cosme y San Damián, de la procesión del Encuentro.