Kirkkosali sijaitsee Kukkotornin kolmannessa kerroksessa. Se oli kaupunkilaisten käytössä, kunnes Hämeenlinnan kaupunki sai kaupunkioikeudet Pietari Brahelta vuonna 1639 ja kaupunkiin rakennettiin oma kirkko linnan pohjoispuolelle vuonna 1666.

Salin kaakkoisella seinällä esillä oleva Someron alttarikaappi kertoo reformaation aikakauden uskosta ja Suomen kansainvälisistä yhteyksistä. Esineenä se on Suomessa ainutlaatuinen. Todennäköisesti Pohjois-Saksassa 1500-luvun alussa valmistetun kaapin keskusaiheena on niin sanottu ruusukko-Maria, jota ympäröi pilvikehä sekä Kristuksen sydäntä ja haavoja kantavia enkeleitä.

Salissa on lisäksi esillä yksi Suomen kansallismuseon kokoelmien vanhimpia krusifiksejä Vanajan kirkosta. Viereinen huone on toiminut kirkon sakastina ja siellä on neljä keskiaikaista kirkkoveistosta.