Papa Francesco ha lasciato Santa Maria Maggiore, dove è rimasto per mezzora. Il pontefice era accompagnato dal prefetto della Casa pontificia George Gaenswein e dal viceprefetto padre Leonardo Sapienza.
Il papa ha pregato nella Cappella Paolina davanti all'immagine della Madonna Salus Populi Romani poi ha cantato il Salve Regina, quindi si è spostato nella Cappella Sistina della stessa Basilica ed ha nuovamente pregato. Infine ha fatto una breve sosta davanti alla tomba di San Pio V. A riferire come il papa ha trascorso i 30 minuti all'interno di S. Maria Maggiore é stato padre Ludovico Melo, confessore della Basilica.
Quando la notizia della presenza di papa Francesco nella Basilica di Santa Maria maggiore si è diffusa nel quartiere romano, una piccola folla, di circa 150 persone, si è radunata davanti all'entrata laterale. Fedeli e curiosi hanno atteso per oltre 30 minuti l'uscita di Papa Francesco, ma sono rimasti molto delusi perchéil Pontefice si é allontanato da un ingresso diverso da quello da cui era entrato.
Quando papa Francesco è uscito dalla Basilica di Santa Maria Maggiore ha salutato con la mano alcuni studenti della scuola Albertelli, che si trova di fronte alla Basilica, affacciati alle finestre. I giovani lo chiamavano e agitavano le mani per attirare la sua attenzione, a quel punto il pontefice ha risposto al saluto prima di infilarsi nell'auto e lasciare la basilica.