Parmi les institutions qui composent le Musei Reali di Torino, la chapelle, qui se trouve au-dessus du maître-autel du duomo, est le chef-d'oeuvre absolu de Guarini. Cette rotonde, dévastée par un incendie en 1997 et rouverte en 2018, a été réalisée de 1668 à 1694 pour abriter le Saint-Suaire, actuellement conservé dans le bas-côté gauche de la cathédrale. Coiffée d'une haute coupole de marbre noir, la chapelle regorge de symboles : étoiles, hexagones, croix, clous, épines et feuilles d'oliviers.