Recibe el nombre de deambulatorio o trasagrario el pasillo semicircular que rodea el presbiterio por su parte posterior. En el mismo se sitúan diversas hornacinas y altares con imágenes, así como la entrada a la capilla de la Comunión. La mayoría de estas imágenes son de tamaño natural y están relacionadas con la Semana Santa ilicitana ya que en 1778 el obispo de Orihuela José Tormo ordenó que fueran trasladadas desde la capilla del Hospital de caridad, donde se veneraban, a estas hornacinas, y que la iglesia de Santa María se convirtiera desde entonces en el origen y destino de la procesión anual del Viernes Santo. Si accedemos al deambulatorio por el arco situado junto al altar de San José, veremos las imágenes en el mismo orden en que se sucedieron los momentos de la Pasión, Muerte y Resurrección de Jesucristo.
En primer lugar existe una hornacina dedicada a San Martín de Porres, obra del escultor Valentín García Quinto (1975), que recuerda el hermanamiento de nuestra diócesis de Orihuela- Alicante con la de Chimbote, en Perú. Se venera también una pequeña imagen de Santa Zita, patrona de las empleadas del hogar, y un cuadro de la Virgen del Perpetuo Socorro.
En la siguiente hornacina vemos la imagen de Cristo atado a la columna (1940), obra del escultor Luis Marco Pérez (1896-1983), que es sacada en procesión por la Fervorosa Hermandad y Cofradía de Nazarenos de la Flagelación y Gloria.
A continuación se halla el altar de San Francisco Javier, cuya imagen, revestida con sobrepelliz y estola, fue realizada por José Sánchez Lozano en 1948. Sobre el mismo altar, una pequeña imagen de Santa Rita de Casia, patrona de los imposibles, y otra de San Ramón Nonato, ésta última de José Vicente Bonete (2015). A su lado, una pequeña puerta permite acceder a la escalera que conduce al órgano. Precisamente, sobre el dintel de la misma se distingue una placa con una inscripción alusiva a la inauguración del actual órgano del templo, en mayo de 2006: «La Conselleria de Cultura, Educación y Deporte, el Excmo. Ayuntamiento de Elche, la Fundación Cajamurcia y la Junta Rectora del Patronato del Misteri d’Elx, inauguraron el órgano de esta Basílica de Santa María el 26 de mayo de 2006, siendo Obispo de la Diócesis de Orihuela-Alicante, el Excmo. y Rvdmo. Sr. D. Rafael Palmero Ramos y Rector de la Basílica el Rvdo. D. Antonio Hurtado de Mendoza y Suárez».
La siguiente hornacina nos muestra la imagen de María del Mayor Dolor, obra del citado José Sánchez Lozano (1947). Esta figura de vestir forma parte del trono de San Juan y la Virgen, junto con la imagen de San Juan Evangelista que se venera en una de las capillas de la nave central, y pertenece a la Fervorosa y Venerable Hermandad de María Santísima del Mayor Dolor y de San Juan Evangelista.