Barok W kolejnych dwóch stuleciach katedra wawelska przeszła zasadniczą przemianę wystroju wnętrza. W ciągu XVII wieku dzięki fundacjom królów, biskupów, magnatów i kanoników niemal całkowicie usunięto wyposażenie z wcześniejszych epok, a wnętrze katedry zaczęło być ozdabiane w stylu barokowym. Dawne renesansowe wyposażenie zastąpiły nowe ołtarze, nagrobki, stalle, obrazy i elementy dekoracyjne o charakterze manierystycznym oraz barokowym. Typowym materiałem stał się czarny marmur dębnicki, często inkrustowany różowym marmurem z Paczółtowic. Modernizacja nawy głównej i prezbiterium doprowadziła do wyraźnego zaakcentowania osi kompozycyjnej, której dominantami stały się konfesja św. Stanisława i ołtarz główny. Kontynuując wcześniejsze tradycje, wzniesiono kolejne kaplice biskupie (m.in. Lipskiego i Zadzika) oraz mauzoleum dynastii Wazów, formalnie i ideowo nawiązujące do Kaplicy Zygmuntowskiej, a powtarzające jej renesansową formę zewnętrzną. W latach 1655–1657 (w czasie potopu szwedzkiego) wojska szwedzkie zniszczyły wiele dzieł sztuki gromadzonych w świątyni. Szwedzi ponownie zdemolowali kościół w 1702 roku podczas III wojny północnej. W 1679 nadbudowano w stylu barokowym północne skrzydło ambitu do wysokości prezbiterium, co zmieniło układ przestrzenny i bryłę wschodniej części świątyni.