Zwischen 1605 und 1608 errichtete Flaminio Ponzio ein Gebäude für die Kanoniker der Basilika, in dessen unterem Stockwerk sich die neue Sakristei und der Winterchor befinden. Das Gewölbe des Chorraums wurde von Passignano (1608-10) mit Fresken ausgeschmückt, die um die Unbefleckte Empfängnis gruppierte Kirchenväter und Propheten darstellen. Das marmorne Hochrelief mit der Himmelfahrt Mariens ist ein Meisterwerk des Pietro Bernini (1608-10), Vater von Gian Lorenzo Bernini.
Zur Zeit des Pontifikats von Leo XII. (1823-29) wurde der Winterchor von Giuseppe Valadier in ein Baptisterium umgewandelt. Für diesen Raum stiftete der Pontifex ein Becken aus rotem Porphyr, das als Taufbecken diente und von einer Marmorbalustrade eingerahmt wird.
In Santa Maria Maggiore empfing Papst Hadrian II. im Jahr 867 die Heiligen Kyrill und Methodius und genehmigte die Verwendung der altslawischen Sprache in der Liturgie. Gedenktafeln, die von slawischsprachigen Gläubigen hier angebracht wurden, erinnern an dieses historische Ereignis.