Es la Capilla más popular de todo el conjunto conventual franciscano, se encuentra ubicada en el extremo sur de la fachada principal del convento. La Capilla, perteneció a la Cofradía de la Vera cruz de los Naturales, entre las últimas décadas del s.XVI y primeras del s.XVII. Estuvo consagrada a la devoción de la Virgen de los Dolores, por lo que su nombre primario, fue el de Capilla de la Virgen de los Dolores. Uno de sus principales benefactores, fue el mítico Francisco Cantuña, conocido por su peculiar leyenda, que a propósito, es la más famosa de Quito.
La Capilla de Cantuña, fue renombrada, en honor a uno de sus principales mecenas, Francisco Cantuña. Herrero prodigioso en la ciudad de Quito del s.XVII, hizo fama gracias a su talento con la forja. Fue un indígena original del pueblo de Sangolquí, miembro de la cofradía que funcionaba en esta capilla, y que a la cual, ofreció su mecenazgo. Adquirió los derechos para levantar “asiento y sepultura” al interior de este espacio, el mismo que fue validado y ejecutado. Fue enterrado al pie del altar que correspondió al de su título y sus herederos. Un testamento, advierte su deseo, de que en cada Día de la Virgen de los Dolores, se celebre una misa para descanso eterno de su alma, y que se lo realice hasta el “fin de los tiempos”.
Tanta fama habría tenido esta relación entre F. Cantuña y la Capilla, que la gente, los empezó a relacionar, hasta que finalmente el nombre de “Capilla de Cantuña”, quedó grabado en la memoria de los quiteños, al parecer, hasta la posteridad.
La Capilla cuenta con uno de los retablos más preciosos que Quito pueda tener, consagrado a la Virgen de los Dolores, el retablo destaca el conjunto escultórico de “El Calvario”, obra magnífica del maestro quiteño Bernardo de Legarda, s.XVIII. De estructura espacial de una sola nave, tiene a los costados, algunos altares consagrados a principales santos franciscanos, como San Antonio, San Pedro de Alcántara, y San Francisco en la escena de la estigmatización.