La cripta del Tempio è un luogo estremamente suggestivo a cui si accede scendendo nello spazio sotto il pronao, tra le due scalinate erette nel ventesimo secolo. Essa è divisa da ventiquattro pilastri intonacati su cui sono incise targhe commemorative dei caduti della Prima e della Seconda guerra mondiale. Sono qui presenti anche cinque pali di legno a cui vennero impiccati alcuni dei Martiri di Belfiore, ed una cassa contenente loro reliquie. Benché sia stata spesso sottolineata un’incongruenza tra la parte inferiore e superiore dell’edificio, non vi è dubbio che la cripta facesse parte integrante del progetto dell’Alberti. Anzi, l’intero complesso del Tempio di San Sebastiano vive sulla relazione tra parte inferiore e parte superiore, la quale si eleva proprio grazie al luogo più segreto che ne è basamento e fonte.