L'altare maggiore è realizzato con marmi preziosi e pietre dure. E' composto da un basamento sopra il quale poggiano sei colonne e paraste in sotto squadro con capitelli. Nella parte centrale l'altare racchiude la tomba di San Pietro Vincioli ed è ornato da un paliotto bronzeo moderno inquadrato entro una cornice in marmo. Sopra ad essa è scolpito il volto di un cherubino circondato dalle sue ali. Il blocco superiore che corre per tutta la larghezza dell'altare è realizzato mediante un sapiente lavoro di intarsio con marmi policromi e pietre dure