Al centro è collocata la grande vasca battesimale, che con un diametro di 7,5 metri è la più grande del mondo, dopo quella di San Giovanni in Laterano. Ha la forma di un ottagono, i cui vertici smussati creano altri 8 lati più piccoli. Fu sant’Ambrogio di Milano, secondo la tradizione, a dare la forma ottagonale ai battisteri: il numero 8 rappresentava l’ottavo giorno, quello della risurrezione, della compiutezza, della rinascita alla vita nuova. Lo scrive egli stesso: “Il settimo giorno è dell’Antico Testamento, l’ottavo del Nuovo, allorché Cristo è risorto, ed è apparso luminoso il giorno di una nuova salvezza per tutti”.

Anche la concreta struttura del luogo, dunque, è conformata a rendere visibile, ad indicare agli occhi e alla mente dei fedeli la nuova vita in Cristo, alla quale si accede attraverso il sacramento del battesimo: “L’edificio a otto nicchie è stato innalzato per gli usi sacri / il fonte ottagono è degno di questo dono. / È stato opportuno che su questo numero sorgesse l’aula del sacro battesimo / per il quale ai popoli è stata ridata la vera salvezza / nella luce di Cristo risorgente […]” (versi attribuiti a sant’Ambrogio).

Non si è conservato il sistema di adduzione dell’acqua. Se pensiamo al sistema ideato dal vescovo Eustorgio nel battistero di Milano, con l’acqua che fluiva da alcune tubature poste sulle colonne, oppure al battistero Lateranense, dove l’acqua zampillava da alcune statue a forma di cervo, il sistema di questo battistero doveva essere altrettanto grandioso.

I lati lunghi della vasca sono rivestiti da grandi lastre in marmo su cui è incisa una croce gemmata, mentre i lati brevi presentano motivi geometrici. Le incisioni erano riempite di stucco colorato, secondo la tecnica detta champlevé, della quale si conserva ancora qualche labile traccia.