La chapelle de San Bartolomé, située dans le mur du mihrab, est le lieu de repos des restes du célèbre poète cordouan Luis de Góngora y Argote. Fondé au XIIIe siècle par Martín Muñoz, il est ensuite devenu la propriété de la famille Fernández de Córdoba.

Elle présente un plan quadrangulaire couvert par un plafond voûté avec une lanterne, qui a été fortement modifiée et à laquelle est suspendue une lampe en argent. Dans le retable situé derrière l'autel, ce dernier étant recouvert d'azulejos mudéjars datant du XVe siècle, se trouve une toile représentant le Martyre de Saint Barthélemy, copie de l'original de José de Ribera, peint en 1626. Le retable est fait de bois sculpté non doré et est décoré d'abondants motifs végétaux.

L'autel et les carreaux muraux datent du 15ème siècle et sont de la même époque. La grille qui ferme la chapelle a également été réalisée au XVe siècle, et sur son sommet se trouve une peinture héraldique du nom de famille Góngora.