Auf Anordnung des Großherzogs Friedrich I. wurde im Fasanengarten, nahe dem Klosterweg, in den Jahren 1889 bis 1896 eine Grabkapelle für das badische Fürstenhaus in neugotischem Stil erbaut.
Besonders erwähnenswert sind in der Kapelle zwei prachtvolle Grabmäler aus weißem Carrara-Marmor mit lebensgroßen Figuren von Großherzog Friedrich I., seiner Gemahlin Luise und ihrem Sohn Prinz Ludwig Wilhelm. Professor Hermann Volz schuf diese Kunstwerke so täuschend ähnlich, dass man glaubt Lebende vor sich zu haben.
Breite Treppenstufen führen in die von Säulen getragene Gruft hinab. Dort ruhen in 17 Eichensärgen, die jeweils zwei weitere Särge aus Zink, Blei und Holz enthalten, Großherzöge und Großherzoginnen, Markgrafen und Markgräfinnen, Prinzen und Prinzessinnen.
In Zinkkapseln am Kopf einiger Särge ruhen die Herzen der Beigesetzten. Über 300 Kranzschleifen erinnern an die Beileidsbezeugungen von Monarchien und Republiken, Kaisern, Königen, Fürsten, Landesregierungen, Parteien, Innungen, Kirchen, Soldatenbünden und Studentenschaften.
Die großherzögliche Grabkapelle befindet sich im Eigentum des Landes Baden-Württemberg und kann bei öffentlichen Führungen besichtigt werden.