Sotto la chiesa di San Carlino è conservata una bellissima cripta progettata dallo stesso Francesco Borromini.

Come la maggior parte delle cripte ecclesiastiche, l'ipogeo di San Carlino aveva uno scopo strutturale, come fondamenta della chiesa e per proteggerla dall'umidità.

Ma aveva anche uno scopo funzionale: quello di cimitero. Per molti secoli è esistita la consuetudine ecclesiastica e sociale di seppellire i morti all'interno o nei pressi delle chiese, fino alla fine del XVIII secolo, quando, per motivi sanitari, divenne necessario seppellire in cimiteri situati fuori dalle città e in campi aperti. La cripta di San Carlino fu utilizzata come cimitero fino al periodo napoleonico.

Dal punto di vista strutturale, la cripta di San Carlino colpisce per l'esatta corrispondenza con la pianta della chiesa superiore e, quindi, mancando il trompe l'oeil del disegno della chiesa, mostra chiaramente quanto sia piccola quest’ultima.

Inoltre, come la chiesa superiore, le pareti laterali della cripta presentano figurativamente "quattro facciate" disposte verso l'interno: quattro aperture simili a porte, affiancate da nicchie che danno l'impressione di finestre.

Colpisce anche l'ingresso alla cripta, dove l'apertura rettangolare e statica è "sezionata" dalla struttura circolare e dinamica della scala a chiocciola a sbalzo che vi conduce.

La cripta è coperta da una cupola molto difficile da costruire, in quanto è una struttura molto bassa, con lunette e che poggia su pareti non rettilinee. Solo l'abilità di Borromini riuscì a superare la difficoltà di una simile costruzione con i materiali dell'epoca.

La cripta contiene una stanza che Borromini aveva progettato come sua tomba. Ma data la sua tragica morte, durante una lunga agonia a causa di un fallito tentativo di suicidio, decise di non utilizzare più la cripta di San Carlino, sua grande opera architettonica, e preferì essere sepolto accanto a Carlo Maderno, suo lontano parente, grande amico e illustre maestro.

Si tratta di una piccola stanza, coperta da una cupoletta e illuminata da un lucernario che permette il passaggio della luce dalla facciata laterale del convento.