La faceta artística más notable del Misterio de Elche, es la musical. El drama ilicitano es totalmente cantado y contiene melodías que, según la opinión de los expertos, proceden de diversas épocas: hay cantos de clara ascendencia medieval, existe un interesante apartado renacentista e incluso se detectan adornos y añadidos de la época barroca y aún posteriores. Sin embargo, su unidad musical es extraordinaria como se ha puesto de manifiesto en los diferentes estudios e investigaciones realizadas al respecto. Investigaciones que desde los primeros años del siglo XX hasta nuestros días han sido desarrolladas por destacados musicólogos y estudiosos, como Felipe Pedrell, Oscar Esplá, Samuel Rubio, Ismael Fernández de la Cuesta, José M. Vives o M. Carmen Gómez Muntané.

Los cantos del Misterio pueden clasificarse, grosso modo, en monódicos y polifónicos. Concretamente, de las veintiseis piezas musicales que recogen los consuetas históricos de 1709 y 1722 -sin contar el salmo In exitu Israel d'Egipto, que se repite en tres ocasiones durante el segundo acto-, diez son monódicas y dieciseis polifónicas, aunque en ambos casos existen repeticiones de melodías con diferentes textos literarios.

Algunos de los cantos monódicos -más abundantes en el primer acto de la obra- presentan claras influencias del gregoriano medieval. De hecho, el propio consueta señala que uno de los cantos de la Virgen María ha de realizarse al tono del Vexilla Regis, himno compuesto en el siglo VI en honor de un fragmento de la Vera cruz de Jesucristo. Igualmente se han detectado puntos de contacto entre algunos cantos de San Juan y de San Pedro y el himno gregoriano Victimae paschali laudes. Esta técnica de adaptar textos literarios nuevos a músicas preexistentes, tanto religiosas como profanas -conocida como contrafactum-, era muy común en las antiguas representaciones teatrales ya que de este modo los espectadores, familiarizados con las melodías originales, se identificaban rápidamente con la escenificación. En otros casos, la abundantísima ornamentación melismática del canto, acumulada con el paso de los siglos, impide la clara identificación de su versión original. El ejemplo más notable se encuentra en la melodía del ángel de la nube o "granada".

También se han hallado en algunos de los cantos polifónicos del Misterio puntos de concordancia con villancicos y otras canciones recopiladas en el Cancionero Musical de Palacio, lo cual indica que en la reforma musical renacentista del drama ilicitano del siglo XVI, además de piezas originales compuestas al efecto, también se incorporaron contrafacta de melodías ya conocidas.

Gracias a unas anotaciones existentes en el consueta de 1639, conocemos el nombre de tres de los compositores que tuvieron parte activa en la mencionada reforma polifónica. Se trata de un tal Ribera que, con ciertas prevenciones, se ha identificado con Antonio de Ribera, cantor de la capilla pontificia de Roma entre 1513 y 1523. Otros estudiosos, sin embargo, se inclinan a favor de un Ribera, que fue tenor de la capilla imperial de Maximiliano II de Austria entre 1566 y 1567.

Otro de los autores conocidos de la polifonía de la Festa es el canónigo Pérez, identificado por los expertos como Ginés Pérez (1548-1600), maestro de capilla de la catedral de Valencia, canónigo de la de Orihuela.

Por último, se menciona a Lluís Vich, organista de la iglesia de Santa María de Elche y primer maestro conocido de su capilla musical (entre 1562 y 1594).

También tuvo relación con la música de la Festa el maestro de la capilla real de Madrid, Juan Bautista Comes (1582?-1643) quien, según el consueta de 1625, compuso una pieza para sustituir la que cantaba la Santísima Trinidad. Esta pieza no llegó a incorporarse a la representación y aunque el mencionado libreto reproduce los versos del canto, no se conserva su partitura.

Actualmente, los cantos del Misterio -con la salvedad del Araceli, que se acompaña de guitarra y arpa- son interpretados a cappella. Conocemos también la antigua intervención de un instrumento de viento -generalmente un fagot- que acompañó algunos motetes de la obra, supliendo la voz del bajo, hasta el primer tercio de nuestro siglo. Y, por otro lado, hay constancia documental de la existencia de una importante capilla de instrumentistas y cantores en la iglesia de Santa María de Elche que alcanzó su máximo esplendor en el siglo XVIII. Entre tales músicos, cuya presencia en el Misterio resumen los consuetas con el genérico término de los "ministriles", sin aportar más datos ni partituras, se hallaban tañedores de chirimía, corneta, flauta, oboe, sacabuche, trompa, violín, arpa, etc., así como cantores profesionales que, en ocasiones, eran contratados en otras ciudades. Esta capilla musical profesional desapareció en 1835 y con el fin de asegurar la continuidad de la representación del Misterio, cantores aficionados de la población -donde ha existido y existe una significativa preocupación por el canto coral- la tomaron a su cargo.

En la actualidad son los miembros de la Capilla del Misterio de Elche -unos sesenta adultos y unos treinta niños- quienes interpretan el drama asuncionista. Y aunque salvo muy contadas excepciones ninguno de ellos es profesional del canto, la conjunción de voces alcanzada y el buen hacer de tales cantores queda patente en las escenificaciones anuales y en los conciertos que suelen ofrecer de manera extraordinaria.