Sottostante alla chiesa e con accesso dall’ampio piazzale che si apre su via Sant’Agata, la vecchia cripta degli agostiniani non conserva quasi più nulla del suo aspetto originario a causa delle trasformazioni avvenute nel corso dei secoli.
Eretta in concomitanza degli ampliamenti duecenteschi e quattrocenteschi della chiesa sovrastante, la cripta fu officiata, dal 1423-24, da una di quelle associazioni private di laici di carattere religioso nate nel Medioevo con lo scopo di assistere i bisognosi e gli ammalati, note con il nome di Compagnie Laicali o Confraternite.
Non sappiamo nulla della Compagnia che officiava nella cripta di Sant’Agostino, tranne che i suoi membri fossero presumibilmente dei nobili.
Di detta Compagnia, che portava il nome di Santa Croce, doveva far parte anche il giovane Fabio Chigi prima che fosse nominato Papa con il nome di Alessandro VII.
Nel 1500 i membri della Confraternita decisero di far affrescare l’interno da alcuni dei principali artisti dell’epoca. A tale periodo risalgono, infatti, le scene della Passione realizzate dal pittore lombardo Giovanni Antonio Bazzi, detto il Sodoma, e una serie di altri affreschi raffiguranti episodi della vita di Cristo.
Soppressa in seguito alle riforme del granduca Pietro Leopoldo nel 1785, la cripta fu abbandonata e adibita per molto tempo a granaio e magazzino; molte delle pitture presenti andarono progressivamente deteriorandosi per la forte umidità.
Al fine di evitare l’ulteriore degrado di questi capolavori, due privati cittadini, Silvio Griccioli e Marcantonio Bandini, le staccarono, portando via anche tutto il muro originario, e le trasportarono nella cappella della villa dei Griccioli a Monastero, nei pressi di Siena, e nella Pinacoteca Nazionale, dove sono tutt’oggi visibili, lasciando all’interno della cripta solo i quattro medaglioni con gli Evangelisti (di cui rimangono riconoscibili solo quelli con la raffigurazione di S. Marco e di S. Giovanni), una rappresentazione, nella calotta absidale, dell’Esaltazione della Croce, completamente rifatta da una mano popolaresca nel 1700, e una serie di figurazioni monocrome a grottesche.
Nel 1872 fu affidata dal Comune di Siena all’associazione sportiva “Mens Sana” che adibì i locali a palestra.
Durante la prima guerra mondiale fu utilizzata come caserma per poi tornare nuovamente, al termine del conflitto, ad essere adoperata come centro sportivo fino al 1970. Da allora la cripta è sede di una delle mense universitarie cittadine.