Az orgonakarzaton találhatóak Johann Meixner szobrai: a Muzsikáló angyalok, Szent Cecília és Dávid király (az 1850-es évekből).
Szent Cecília, az egyházzene védőszentje, szűz vértanú, 230 körül halt meg. Névünnepét november 22-én tartja az Egyház. „Zengő hangszerek kíséretében Cecília énekelt az Úrnak, mondván: legyen az én szívem szeplőtelen, hogy ne rendüljek meg." Orgonával, muzsikáló angyalokkal szokták ábrázolni. Liszt Ferenc oratóriumot komponált a tiszteletére. Egy ártatlan fordítási hiba következtében, mely szerint az esküvőjén ő maga játszott az orgonán, illetve más értelmezés szerint „szíve a lakodalmi muzsika közepette is csak az Úrnak énekelt", ő lett a szent zene védőszentje.
Dávid király zenészként és költőként is kiemelkedő volt. A zsoltároknak több mint a felét neki tulajdonítják. Dávid fiatal férfiként oly gyönyörűen játszott hárfán, hogy beajánlották Saul királynak, és ő fel is fogadta őt a szolgálatába. Amikor Sault szorongás és nyugtalanság kerítette hatalmába, Dávid eljött hozzá, és hárfáján dallamos, megnyugtató zenét játszott, így a király szíve lecsillapodott. Dávid isteni ihletésű szerzeményei sok tekintetben kimagaslóak.
Az orgonaszekrény oromzatán ugyancsak hangszereket tartó angyalok sorakoznak. Egyikük Liszt Ferenc vászonra festett árnyképét mutatja (amatőr munka az 1980-as évekből, a hiányzó hangszerdíszítmény pótlására).
Orgona
A Bazilika eredeti orgonáját Ludwig Mooser műhelye építette meg. A több mint száz orgonát készítő Mooser 1854. szeptember 19-én érkezett Esztergomba, és nyolc segédet hozott magával. Másnap jött az orgona részeit szállító hajórakomány is. A 49 regiszteres, 3530 sípos, 3 manuálos hangszer – mely Mooser egyik fő műve volt – a Főszékesegyház felszentelésére, 1856. augusztus 31-ére készült el.
Ezen az ünnepi szertartáson - melyen Ferenc József császár is jelen volt a bécsi udvarral együtt - hangzott el Liszt Ferenc Esztergomi miséje. A Scitovszky hercegprímás által erre az alkalomra rendelt, szimfonikus zenekarra, vegyeskarra és énekes szólistákra írt művet Liszt vezényelte, orgonaszólamát a weimari Alexander Winterberger játszotta.
Az orgona harmadik manuálja mechanikus kúpláda szerkezetben épült, redőnyben volt, és keskeny vízszintes redőnylevelekkel rendelkezett; egy harmónium sípsor volt beleépítve, melynek claveoline volt a neve, és a játszóasztalban helyezkedett el. Az orgona hangképe az 1800-as évek közepének Salzburg környéki hatását idézte, mivel az építőmester innen hozta tudományát Magyarországra. Az orgona eleinte viszonylag jól funkcionált, voltak viszont légellátási és mechanikabeli problémái. Később az állapota megromlott; az első világháborúban nagymértékben károsodott, a homlokzati sípjait háborús célra rekvirálták. Ezeket 1924-ben pótolták. A második világháborúban a Mooser orgona erősen megsérült, ezért egy pneumatikus kúpládás orgonát építettek a jelenlegi orgonaház oldalába, amely két manuállal rendelkezett.
Dr. Bartl Lőrinc őrkanonok és Baróti István orgonaművész (1975-től a Főszékesegyház orgonistája és karnagya) indították el az orgona újjáépítésének máig is tartó folyamatát. Az első feladat volt Mooser művének megmaradt részeit a több mint három évtizedes romos állapotból kimenteni, az eredeti hangzásképet rekonstruálni. A hetvenes években Magyarországon hangszerek restaurálása még gyakorlatilag ismeretlen volt, így ezt a feladatot a kortárs szakma jóindulatú kétkedése ellenére, időt és fáradságot nem kímélve - fiatal növendékei segítségével Baróti István maga végezte el.
Az újra életre keltett néhány Mooser sípsor sajátosan ódon, fényes, hűvösen fenséges hangzása kiindulópontját képezte Baróti István új orgonatervének, mely méreteiben és regiszter-összeállításában a Főszékesegyház rangjához méltó, messzemenően alkalmazkodik a templom nagyságához és akusztikai viszonyaihoz. A második feladat ebből eredően egy új hangszer építése volt, mely Vági Gyula és Farkas János orgonaépítők bevonásával 1978-79-ben kezdődött el. A szükséges anyagi feltételek biztosításához az akkori bíboros-érsek, Dr. Lékai László római és németországi kapcsolatai járultak hozzá, így vált lehetővé egyes szerkezeti elemek és a sípsorok egy részének beszerzése.
1980 végén megszólalhatott az első hét restaurált Mooser-regiszter, ezzel egyidőben a 34 éve működő Rieger-orgona örökre elhallgatott. A kezdeti lendület után azonban a munkák 1983-tól kezdve lelassultak. Az orgona redőnyműve néhány regiszter híján csak 1986 őszére készült el, a további haladás még szerényebb volt: 1988/89-ben három, 1994-ben két regiszter, 1996-ban a Majorbass 32' regiszter alsó 12 sípja került beépítésre. 1999-ben az öt manuálra tervezett 146 regiszterből 39 üzemelt, miközben számos, még Lékai László érsek idején megvásárolt sípsor várt beépítésre. A rendszerváltás után egyre erősödő infláció és más kedvezőtlen körülmények szintén tovább hátráltatták az orgonaépítést.
Baróti István 2014 nyarán bekövetkezett halála után Kováts Péter orgonaművész lett az új karnagy és orgonista. Napjainkban öt manuálon 77 regiszter működik az orgonában, szerkezete elektromos csúszkaláda.
