Im Nordosten der Basilika eröffnet sich vom Brunnenhof aus über ein hervorgehobenes Portal mit der Inschrift „Beichtkapelle“ der Zugang zu einem komplex gewachsenen Gebäudeteil, dessen Ausdehnung sich erst im Inneren erschließt: dem heutigen Klostergang mit der angeschlossenen Beichtkapelle.

Die erste Beichtkapelle entstand 1857/58 nach Plänen von Dombaumeister Vinzenz Statz als zweischiffiger, 42 Meter langer Bau. Aufgrund des hohen Pilgerandrangs und der akustisch unzureichenden Bedingungen in der Kerzenkapelle wurde dieser Raum notwendig, um das Sakrament der Versöhnung würdig spenden zu können. Über der Kapelle wurde ein zweigeschossiger Baukörper mit Zimmern für Prozessionsleiter errichtet; an der Ostseite entstand durch Abtrennung von drei Jochachsen die heutige Sakristei der Marienbasilika.

1987 wurde der verbliebene Raum zu einem verbindenden Klostergang mit modernen Beichtzimmern umgebaut. Dieser verläuft zwischen Sakramentskapelle und Basilika und erschließt über drei Bogenstellungen die 1890–92 errichtete Erweiterung der Beichtkapelle im basilikalen Stil. Der Erweiterungsbau, auf Initiative des Frankfurter Stadtpfarrers Münzenberger entstanden, bietet mit zehn zusätzlichen Beichtstühlen in den Seitenschiffen deutlich mehr Kapazität.

Der gesamte Komplex steht exemplarisch für die funktionale Weiterentwicklung liturgischer Räume im Spannungsfeld wachsender Wallfahrtsbewegung und historischer Bauphasen.