La cappella dei Santi Pietro e Paolo, più conosciuta con il nome di cappella Paolina, derivato da papa Paolo III, che la fece progettare, costruire e affrescare, è una cappella del Palazzo Apostolico nella Città del Vaticano.

Aveva funzioni di cappella "parva" palatina, cioè piccola in contrapposizione alla cappella "magna", cioè la Cappella Sistina. Qui si esponeva il Santissimo Sacramento e, fino al 1670, veniva utilizzata durante il conclave per raccogliere i voti, in virtù della vicinanza con la Cappella Sistina, dalla quale è separata solo dalla Sala Regia. Attualmente, la cappella è chiusa al pubblico e al di fuori del percorso dei Musei Vaticani in quanto luogo di culto privato del papa. Durante il conclave, essa è il luogo da cui parte la processione dei cardinali elettori diretta alla cappella Sistina e in cui, dopo il canto del Te Deum, il pontefice neoeletto sosta in preghiera personale prima di affacciarsi alla loggia delle benedizioni della basilica vaticana.

La cappella è a navata unica, coperta con volta a padiglione lunettata e illuminata da una trifora a lunetta semicircolare sulla parete di destra e da due aperture circolari nella volta. Quest'ultima venne decorata da Perin del Vaga a partire dal 1542 e successivamente più volte modificata; il suo aspetto attuale è dovuto agli interventi del 1935-1936 e vede, incorniciati da stucchi, otto affreschi di Federico Zuccari, quattro tondi e quattro vele, raffiguranti Scene della vita degli apostoli Pietro e Paolo e, al centro, la Gloria di San Paolo.

In un periodo caratterizzato dal costante pensiero della morte Michelangelo eseguì la sua ultima opera pittorica, l'affresco della cappella Paolina. I due dipinti di grande formato realizzati dal 1542 e 1550 hanno per tema la conversione di Saulo e la crocifissione di San Pietro. La scelta dei soggetti rimandava duplicemente alla figura del committente, Papa Paolo III: il nome del Papa era simbolo della sua devozione verso San Paolo, mentre il suo ruolo di pontefice massimo rimandava a San Pietro. L'affresco della conversione di Saulo stabiliva quindi un parallelismo tra l'elezione del Papa ad opera del conclave e la chiamata di Saulo, avvenuta per l'intervento diretto di Cristo. A ciò si contrapponeva, con la crocifissione di San Pietro, l'immagine del martirio come conseguenza radicale della vita apostolica al servizio di Gesù. Realizzato per primo, l'affresco della parete sinistra rispetto all'ingresso della cappella è ispirato alla storia della conversione di Saulo narrata negli Atti degli apostoli. Michelangelo ambienta la scena della folgorazione di Saulo in un paesaggio collinare; oltre la linea dell'orizzonte, presso il margine destro del dipinto, si riconosce il profilo sfumato della città di Damasco.