Frente al altar mayor, en el tramo más occidental de la Basílica, se encuentra un coro renacentista tallado en madera de roble de Flandes, que incluye sillería, una alta cornisa con misericordia, el órgano y una reja.

La sillería fue realizada entre 1542 y 1548 por Esteban de Obray, Juan de Moreto y Nicolás Lobato. Consta de tres hileras de asientos superpuestos en forma de grada, dispuestos en planta ultrasemicircular. En la parte inferior de los asientos destaca un trabajo de taracea con incrustaciones de boj amarillo. Originalmente tenía 138 sitiales, aunque hoy quedan 124, algunos reutilizados en los laterales del presbiterio del altar mayor.

El programa iconográfico de los mediorrelieves en los respaldos es una obra destacada del Renacimiento español. Los asientos principales muestran escenas sobre la venida de la Virgen y la construcción de la Santa Capilla por Santiago y los primeros convertidos, mientras que el resto representa episodios de la vida de María y la pasión de Cristo.

El órgano mayor, cuya caja fue descrita en 1610 como una «extremada escultura» por Juan Bautista Labaña, fue realizado en estilo plateresco por Juan de Moreto y Esteban Ropic en 1529. Se mantuvo en su estado original hasta 1940, cuando fue ampliado para abarcar repertorios clásicos y románticos, ampliando su caja con decoraciones que imitan el estilo original.

La verja manierista, ubicada en el coro, fue creada por Juan Tomás Celma entre 1573 y 1578, con un basamento de mármol diseñado por Guillermo Salbán.