Im Untergeschoss dieser berühmtesten polnischen Nekropole befinden sich Gruften mit sterblichen Überresten der polnischen Könige und ihrer Familien, die hier seit der Herrschaft des Sigismunds des Alten beigesetzt wurden, mit Ausnahme der letzten drei Monarchen. In der St.-Leonard-Krypta ruhen Tadeusz Kościuszko, General Władysław Sikorski, in der Krypta unter dem Turm der silbernen Glocken Marschall Józef Piłsudski und Präsident Lech Kaczyński mit seiner Frau. In der Krypta der Dichterpropheten befinden sich die Sarkophage von Adam Mickiewicz, Juliusz Słowacki sowie eine Urne mit der Asche von Cyprian Kamil Norwid. Es war nicht einfach, eine letzte Ruhestätte auf dem Wawel-Hügel zu finden, vor allem während der Amtszeit des Kardinals Adam Sapieha. Es gefiel ihm gar nicht, dass die königliche Prägung des Ortes gestört wurde. Er stimmte nicht zu, dass der Schriftsteller Henryk Sienkiewicz in der Krypta beigesetzt wurde und die Überführung der sterblichen Überreste des verstorbenen Marschalls Józef Piłsudski aus der St.-Leonard-Krypta unter den Turm der silbernen Glocken löste einen heftigen Konflikt aus.   

Die Besichtigung der Königsgräber beginnt in der St.-Leonard-Krypta. Sie wurde zwischen 1090 und 1117 erbaut. Sie ist eine der am besten erhaltenen romanischen Räume in Polen. In der Mitte befindet sich das Grab des 1118 verstorbenen Bischofs Maurus, das bei archäologischen Ausgrabungen 1938 gefunden wurde. In dieser Krypta ruhen: König Jan III. Sobieski, gestorben am 17. Juni 1696, Königin Maria Kazimiera, gestorben 1716, König Michał Korybut Wiśniowiecki, gestorben am 10. November 1673, Fürst Józef Poniatowski, Tadeusz Kościuszko, gestorben in Solura, in der Schweiz am 15. Oktober 1817. Im Februar 1818 erteilte der Zar Alexander I. die Erlaubnis, Kościuszko auf dem Wawel zu bestatten. Die Zeremonie fand am 22. und 23. Juni 1818 statt. Der General Władysław Sikorski, der am 4. Juli 1943 bei einem Flugzeugabsturz in Gibraltar ums Leben kam.

In der St. Leonard-Krypta feierte am 2. November 1946 vor dem vom französischen Architekten Viollet-le-Duc entworfenen Altar seine Primizmesse Karol Wojtyła. Am 09. Juni 1997 feierte er bereits als Papst Johannes Paul II. anlässlich des 50. Jahrestages seiner Priesterweihe noch einmal hier eine heilige Messe.

In der weiteren Gruft liegt König Stefan Batory bestattet. Der König verstarb am 12. Dezember 1586 in Grodno. Kurz darauf wurde in der Werkstatt des Danziger Meisters Daniel Gieseler I. ein Zinnsarkophag für ihn bestellt.

In der nächsten Gruft ruht die Familie des Königs Władysław IV. Wasa. Die Sarkophage des Königs und seiner Gemahlin Königin Cecilia Renata aus vergoldetem Kupfer sind ein interessantes Beispiel für die Goldschmiedekunst von Toruń. Neben den Eltern ruhen auch die Kinder: Prinz Zygmunt Kazimierz Wasa (gestorben 1647) und die Prinzessin Anna Maria Izabella (gestorben 1642).

In der Krypta, die König Sigismund der Alte für seine Familie wählte, ruhen: König Sigismund II. August, gestorben in Knyszyn am 7. Juli 1572, Königin Anna Jagiellonka, gestorben in Warszawa am 9. September 1596, Königin Anna von Österreich, die erste Frau von Sigismund III. Wasa, die am 10. Februar 1598 in Warszawa verstarb, bestattet in der Wawel-Kathedrale am 16. Oktober 1599, der Herzog Aleksander Karol Wasa, verstorben am 19. November 1634, Sohn von Zygmunt III. Wasa. Eine weitere Glasurne enthält die Asche des Königs Stanisław Leszczyński, gestorben am 23. Februar 1766. Die Urne mit der Asche des Königs wurde erst 1938 in den Königsgräbern aufgestellt.

Hinter einer romanischen Mauer sind drei weitere Sarkophage zu sehen: der Königin Barbara Zápolya, der aus Siebenbürgen stammenden ersten Ehefrau von Sigismund I. dem Alten, verstorben am 02. Oktober 1515, der Prinzessin Anna Maria Wasa, Tochter von Sigismund III. Wasa, gestorben am 09. Februar 1600 in Warszawa, des Königs August II. des Starken, gestorben am 01. Februar 1733.

In der benachbarten Krypta, die sich direkt unter der Sigismundkapelle befindet, ruht in einem Steinsarkophag König Sigismund I. der Alte  (verstorben am 01. April 1548) mit seinem Sohn Albrecht, der als Säugling starb. Der königliche Sarkophag wurde mit einem Medaillon mit Darstellung des Königs versehen, der von Bartolomeo Berrecci entworfen wurde.

In der Wasa-Gruft ruht der König Sigismund III. Wasa, gestorben am 30. April 1632, Königin Constanze von Österreich, die zweite Frau von König Sigismund III., gestorben am 10. Juli 1631. Die Beisetzung des Königspaares fand am 04. Juli 1633 auf Wawel statt. Kardinal Jan Albert Wasa, verstorben am 29. Dezember 1634 in Padua, am 26. April 1635 in der Wawel-Kathedrale beigesetzt. Königin Luisa Maria Gonzaga, Ehefrau von König Johann II. Kasimir, verstorben am 10. Mai 1667 in Warszawa. König Johann II. Kasimir Wasa, verstorben am 16. Dezember 1672 in Nevers, Frankreich. Sein Leichnam wurde von Bischof Andrzej Trzebicki nach Kraków überführt. Der König wurde am 31. Januar 1676 in der Gruft in der Kathedrale beigesetzt, Prinz Jan Zygmunt Wasa, Sohn von Johann II. Kasimir Wasa und Luisa Maria Gonzaga. Am Ausgang aus der Gruft der Wasa ist in der Wand eine Urne mit Erde aus Katyń eingelassen, sowie eine Gedenktafel, die 1990 anlässlich des 50. Jahrestages des Massakers von Katyń hier angebracht wurde.

In der letzten, von Adolf Szyszko-Bohusz entworfenen Krypta im romanischen Turm ruht Marschall Józef Piłsudski, der hierher aus der St. Leonard-Krypta verlegt wurde, in der er ursprünglich beigesetzt war. An seinem Grab befindet sich eine Urne mit Erde aus dem Grab seiner Mutter Maria Piłsudska, geborene Bilewicz, die genauso wie das Herz des Marschalls am Rossa-Friedhof in Vilnius begraben ist. An den Wänden befinden sich Gedenktafeln an die Soldaten, und in der Ecke steht eine von Konstanty Laszczka angefertigte Büste des Marschalls. Die Krypta wird durch ein Gitter mit den Wappen Polens und Litauens sowie dem Wappen des Geschlechts Piłsudski abgeschlossen.

In der Vorhalle der Krypta, im Sarkophag links, sind Präsident Lech Kaczyński und seine Frau Maria bestattet, die beim Flugzeugabsturz in Smolensk am 10. April 2010 ums Leben kamen; am 10. September 2010 wurde in der Vorhalle der Krypta eine Tafel aus hellem Sandstein mit Namen aller Opfer dieser schrecklichen Flugzeugkatastrophe und einer lateinischen Inschrift: „Corpora dormiunt, vigilant animae“ („Körper schlafen, Seelen wachen”) enthüllt.