La pala d'altare, opera recentemente attribuita a Domenico Fiasella e risalente al 1644, raffigura La Madonna del Carmine e il Bambino che incoronano i Santi Giuliano e Basilissa mentre a terra due angioletti giocano con l'elmo di Giuliano e con il suo scudo su cui si nota lo stemma dei Balbiano. Il dipinto è circondato da un’architettura in legno, che ingloba anche quattro formelle che illustrano: la morte di Basilissa, il ritrovamento delle spoglie, il trasferimento a Chieri e l'arrivo in Duomo, scultura attribuita a Michele Enaten, metà sec.XVII. La cappella, ricca di stucchi barocchi, ha dipinto sulla volta San Simone Stock che riceve dalla Vergine l'abito carmelitano. Di fronte alla cappella, sul pilastro del pulpito, da notare una grande lapide funebre sulla quale Flaminio Balbiano, committente della cappella, fece scolpire il racconto delle sue gesta.