Druga w kolejności tworzenia kaplica - Świętej Trójcy - powstała w latach 1609-1611 z fundacji prymasa Jana Tarnowskiego. Zbudowana w stylu późnego renesansu. W kolejnych latach przebudowywana.
Przy ścianie zachodniej znajduje się pomnik ojca prymasa - chorążego łęczyckiego Piotra Tarnowskiego, wykonany w pracowni Wilhelma van der Blocke, artysty pracującego na dworach królewskich, na stałe mieszkającego w Gdańsku.
Przy ścianie wschodniej znajduje się ołtarz tego samego artysty, przedstawiający w centralnej części płaskorzeźbę z "Ukrzyżowaniem" oraz w zwieńczeniu "Zmartwychwstanie".
Kaplicę zamyka portal z personifikacją Wiary, Nadziei i Miłości oraz kratą z XVII wieku.
Podobno w 1806 roku Napoleon będąc w Łowiczu zachwycił się płaskorzeźbą Zmartwychwstania, umieszczoną w ołtarzu, i polecił ją wywieźć do Paryża. Na szczęście prośba ta nie została spełniona.
Znajdź ślad po pierwotnym wejściu do tej kaplicy.