Buda elfoglalása után két évvel, 1543-ban a törökök Fehérvár elfoglalására indultak. A török ostrom alatt a lakosok a bazilikát és tornyait erődnek használták. Amikor a törökök elfoglalták a várat, a templomból minden arany és ezüst tárgyat elloptak. A Bazilikát nem használták vallási célra, hanem lőporraktárnak és fegyverraktárnak használták az épületet. A kereszt helyére a félholdat tűzték, a harangokat pedig beolvasztották. 1688-ban sikerült Fehérvárt végleg visszafoglalni a törököktől. A város siralmas látványt nyújtott, mindössze kétszáz düledező ház maradt meg, mutatva a törökök pusztításait, de az Árpád-kori Bazilika falai még álltak.

1848-ban a város ivóvízellátásához új kutat kellett fúrni, a fúrásra a püspöki palota kertje bizonyult a legalkalmasabbnak. A munkálatok közben vörös márvány sírba ütköztek. Ekkor kezdte meg Érdy János a tudományos ásatásokat, de a szabadságharc közeledése miatt csak néhány napig tudott dolgozni. A rövid ideig tartó ásatás alatt találta meg Érdy III.Béla és felesége, Antiochiai Anna koporsóját különböző ékszerekkel együtt, valamint még három sírt.

A Vallás és Közoktatásügyi Miniszter 1874-ben rendelte el a püspöki udvaron az ásatást, vezetésével Henszlmann Imrét bízták meg. Ekkor találták meg a középhajó északi részét, valamint sekrestyéket, kincstárat, könyvtárat, levéltárat. Régen itt őrizték az ország zászlóját és a szent koronát is. Az 1874-es ásatás egyik legnagyobb eredménye, hogy megtalálták Mátyás király sírkápolnáját.
A feltárt nagy gödör északnyugati részén finom munkára lettek figyelmesek, itt ismertek rá Nagy Lajos sírkápolnájára.

A Bazilikához emeletes mauzóleum csatlakozik, itt található Szent István hatalmas kőkoporsója. 1939-ben készült el Aba Novák Vilmos monumentális műve, a mauzóleum falát díszítő közel 130 négyzetmétert betakaró freskó. A képek a Szent Korona és a Szent Jobb történetét elevenítik meg, királyok és kormányzók -köztük Horthy Miklós- megörökítésével.