Podziemia Katedry lwowskiej są jakby drugim kościołem, który rozciąga się niemal pod całą Bazyliką. Liczne korytarze prowadzą do krypt grzebalnych, w których znajdują się m.in. groby metropolitów lwowskich przeniesione tam po II wojnie światowej z innych lwowskich świątyń wskutek groźby sowieckiej profanacji. Można wymienić tu grób abpa Bolesława Twardowskiego (1865–1944), przeniesiony w latach 1947–1948 z kościoła pw. Matki Bożej Ostrobramskiej, czy kilku hierarchów XIX-wiecznych, pochowanych w kościele seminaryjnym pw. Matki Bożej Gromnicznej. W podziemiach spoczywa także abp Seweryn Morawski (1885–1900) oraz ojciec bp Rafał Władysław Kiernicki (1912–1995). Systematycznie prowadzone są prace porządkowe i renowacyjne, które mają w przyszłości udostępnić podziemia dla modlitwy i zwiedzania.

Schodzących do podziemi zatrzymuje napis, który nawołuje do refleksji: Praetereundo cave ne tacentur Ave (Przechodniu! nie zapomnij zmówić: Zdrowaś Maryja)