La capilla de San Gregorio fue fundada en 1623 por Alonso Nieto, familiar del Santo Oficio de la Inquisición y vecino de Segovia, y su mujer, Ana Martínez. El matrimonio descansa en esta capilla como indican las lápidas.
El retablo de la capilla de San Gregorio se atribuye al ensamblador José Vallejo Vivanco. Está compuesto por tres calles divididas por columnas salomónicas. Lienzos, de arriba a abajo, «Anunciación de la Virgen» y, en un nivel inferior, «La Misa de San Gregorio». A la izquierda de este, la «Imposición de la Casulla a San Ildefonso», y, a la derecha, «San Miguel Arcángel». En el banco del retablo, de izquierda a derecha, santa Águeda, san Juan Bautista y santa Lucía.
Reja de estilo barroco realizada por Antonio de Elorza e instalada en 1716 y que se remata con el escudo de armas del fundador
