Die von Francesco Borromini entworfene Treppe dient dem Südflügel des Gebäudes und ergänzt die von Bernini nach einem nicht nur ästhetischen, sondern auch verteilenden und funktionalen Prinzip. Von der äußeren Säulenhalle aus zugänglich, führte sie zu den Räumen von Kardinal Francesco Barberini und war für einen privateren Verkehr bestimmt. Sie ist spiralförmig, folgt also dem Prinzip des Schraubens um eine Rotationsachse und hat einen ovalen Grundriss, das heißt, sie hat eine Längsabflachung, die einen leichteren Aufstieg ermöglicht als eine Wendeltreppe. Dieses Modell ist in den Abhandlungen des 16. Jahrhunderts von Vignola, Sebastiano Serlio und Andrea Palladio kodifiziert. Jede Windung besteht aus 12 gekoppelten dorischen Säulen, deren Kapitell mit kleinen Bienen (Heraldisches Symbol der Familie) geschmückt ist. Die Hauptachse misst 9,40 m, die Nebenachse 7,85 m. Das Licht tritt oben durch das Okulus und durch die Fenster der Fassade ein. Im ursprünglichen Projekt endete die Treppe mit einer freien Rampe, später wird sie über das oberste Stockwerk des Gebäudes angehoben, um die reiche Bibliothek von Kardinal Francesco zu beherbergen, die jetzt in den Vatikan verlegt wurde. Die spiralförmigen Strukturen mit all den daraus resultierenden Designproblemen sind dem exzentrischen Geist von Borromini besonders sympathisch, der sie in zahlreichen Zeichnungen und in architektonischen Details anderer Werke wieder vorschlägt.