У підземеллі Базиліки, вкритому мережею заплутаних коридорів, яке веде до поховальних склепів, знаходяться гроби львівських митрополитів. Деякі з них були перенесені туди з інших львівських храмів після ІІ Світової Війни у зв’язку із загрозою осквернення радянськими окупантами. Наприклад, на увагу заслуговує могила архієпископа Болеслава Твардовського (1865 – 1944 рр.), де знаходяться мощі отця, які були відпочатку складені до гробу у костелі Матері Божої Остробрамської, який він і заснував. Також, у підземеллях можна знайти могили кількох ієрархів XIX ст. похованих у семінарійному костелі Матері Божої Громничної. У підземеллі також спочиває могила архієпископа Сиверина Моравського (1885 – 1900 рр.) та єпископа Рафала Владислава Керницького (1912 – 1995 рр).