Sorta sull’area in precedenza occupata dalla chiesetta di S. Andrea, demolita per far posto all’attuale Chiesa del Gesù, la Cappella ne prende perciò il nome, benché dedicata ai Martiri. Essa costituisce un piccolo trionfo della pittura toscana della fine del ‘500.
Gli affreschi dell’arcone (i martiri S. Pancrazio, S. Celso, S. Vito, S. Agapito), dei pilastri (le martiri S. Cristina, S. Margherita, S. Anastasia, S. Cecilia, S. Lucia, S. Agata), della volta (Gloria della Vergine circondata dai Santi Martiri), nei peducci (S. Clemente, S. Ignazio di Antiochia, S. Cipriano, S. Policarpo), nei lunettoni (S. Agnese e S. Lucia fra i tormenti), nelle pareti (i Supplizi del protomartire S. Stefano e del diacono S. Lorenzo) sono tutti del fiorentino Agostino Ciampelli (1578 – 1640).
Sua è anche la pala d’altare raffigurante il Martirio di S. Andrea.
I battenti della porticina, dalla quale si sale alla Cappella della Congregatio Nativitatis, rappresentano un notevole lavoro di ebanisteria secentesca.