Le principali reliquie della Basilica sono nel transetto. Nell’altare papale che è al centro, è custodito l’altare di legno sul quale la tradizione vuole abbia celebrato lo stesso San Pietro. Papa Urbano V commissionò nel 1368 a Giovanni di Stefano il Ciborio che ne sottolinea la presenza: in esso, in alto, sono custoditi i reliquiari con le teste di san Pietro e san Paolo. Le dodici pitture che circondano il Ciborio sono opera quattrocentesca di Antoniazzo Romano e della sua scuola.
Sopra l’altare del Santissimo Sacramento, alla sinistra del transetto, è custodita una tavola di legno, che la tradizione vuole sia parte della mensa sulla quale Gesù abbia consumato la Sua ultima cena.
Il transetto vide il suo totale rinnovamento sotto il pontificato di Clemente VIII, in occasione del Giubileo del 1600, che gli donò il suo aspetto manierista. Giacomo della Porta diresse il rifacimento architettonico, mentre il Cavalier d’Arpino ne curò la decorazione insieme ai suoi collaboratori, illustrando la vita dell'Imperatore Costantino.
