La capilla de San Andrés se encuentra en la nave del Evangelio, entre la capilla de la Piedad y la capilla de San Cosme y San Damián. Fue fundada en 1620 por el canónigo y tesorero de la Catedral de Segovia Don Andrés de Madrigal, quien creó dos capellanías y nombró primer patrón a su hermano, Don Nicolás de Madrigal.
La capilla se cubre con una bóveda de crucería estrellada, que fue dorada posteriormente. En los muros se aprecia un ventanal gótico y el cuadro del Martirio de San Bartolomé, en un estilo próximo al del pintor segoviano Bartolomé Montalvo. En el suelo hay tres laudas sepulcrales con escudos nobiliarios que recuerdan al fundador y sus patronos.
El retablo que preside la capilla fue trazado por Pedro de Brizuela en 1621 y concluido dos años después. Se realizó en madera, pero se doró en 1703. Consta de un banco, dos cuerpos, ático y tres calles separadas por cuatro columnas de orden compuesto. El banco cuenta con una inscripción de contenido eucarístico en el centro y escudos a los lados. El cuerpo inferior incluye las tallas de San Andrés (en el centro), San Pedro con San Juan (a la izquierda), y San Pablo con San Lucas (a la derecha). En el cuerpo superior hay un altorrelieve que representa el martirio de San Andrés (en el centro) y las tallas de Santo Domingo de Silos con San Marcos (a la izquierda) y de San Antonio de Padua con San Mateo (a la derecha). Finalmente, el ático alberga un Calvario con dos profetas a los lados. El conjunto es coronado por Dios Padre, que sostiene la bola del mundo, y una vieira con una cabeza de ángel.
Las tallas fueron realizadas por Juan Imberto, a excepción de la talla de San Andrés, el altorrelieve del Martirio y el Calvario, que fueron tallados por Felipe de Aragón.
La reja de hierro que cierra la capilla fue trazada por Pedro de Brizuela y concluida por Gil Sánchez en 1632. José Bermejo la doró en 1727. Consta de un zócalo de piedra, dos cuerpos separados por un friso y coronamiento con decoración vegetal con el escudo del fundador en el centro. Una cruz de hierro remata el conjunto.
