La cappella del Rosario venne ricostruita completamente nel 1766, dopo l'incendio dell'anno precedente.
La cappella del Rosario mostra il capolavoro di Giovanni Francesco Barbieri, detto Guercino eseguito verso il 1635 e restaurato nel 1968 (il dipinto era stato danneggiato da uno spezzone incendiario durante i bombardamenti del 1941). La tela ritrae la Vergine e il Bambino nell'atto di donare il Rosario a san Domenico e santa Caterina.
I quindici pannelli in legno dorato, raffigurano i misteri del Rosario e, con i due angeli, sono stati scolpiti da Stefano Maria Clemente.
Sulla parete destra una tela di Giacomo Corvi (1803) ritrae la peste di Torino del 1630.
A sinistra la vittoria di lepanto e san Pio V del torinese Vincenzo Antonio Revelli .
