Didžiosios katedros rekonstrukcijos metu (1783–1801) Laurynas Gucevičius suprojektavo elipsės formos Šv. Vladislovo koplyčią. Joje išlikę freskų fragmentai su lotyniškais užrašais ZELUS (uolumas) ir FIDES (tikėjimas), o XIX a. viduryje įrengtame altoriuje stovi gipsinė šv. Vladislovo skulptūra (1861–1863, aut. Henrikas Dmochovskis). 2021 m. buvo atidengtas restauruotas kupolo dekoras su iliuzine tapyba.

Šv. Vladislovas – Vengrijos ir Vilniaus katedros globėjas, su kuriuo siejamos legendos apie stebuklus, karines pergales ir ligonių gydymą. Jis kartu su šv. vyskupu Stanislovu laikomas Vilniaus katedros globėju. Kalėdų laikotarpiu koplyčioje įrengiama prakartėlė.