Le cappelle medicee costituiscono dal 1869 un museo statale, ma la loro storia è strettamente legata a quella della Chiesa di San Lorenzo, a cui appartengono.
Il museo è costituito dalla Sagrestia Nuova, disegnata e concepita nel suo arredo scultoreo da Michelangelo, dalla Cappella dei Principi, monumentale mausoleo in pietre dure, dalla Cripta, dove sono sepolti i Granduchi Medici e i loro familiari, e dalla Cripta lorenese, che accoglie, oltre alle spoglie della famiglia dei Lorena, il monumento funebre a Cosimo il vecchio “Pater Patriae” .
Le cappelle medicee sono oggi un museo, al quale si accede dal retro della basilica, in piazza Madonna degli Aldobrandini. Le due parti principali che si visitano sono prolungamenti dell'abside della basilica: la Sagrestia Nuova, edificata da Michelangelo dal 1519 in un decennio circa, e la grande cappella dei Principi, del secolo successivo, completamente ricoperta da marmi e pietre semi-preziose dove sono sepolti i granduchi di Toscana e i loro familiari; inoltre fanno parte del percorso alcune sale della cripta (ideata dal Buontalenti) sotto la cappella dei Principi, dove sono situate la biglietteria e la libreria e talvolta sono realizzate esibizioni temporanee.
Il museo conserva inoltre una parte del prezioso Tesoro della Basilica di San Lorenzo, costituito da parati sacri e magnifici reliquiari.