L’affresco dell’abside è opera firmata di Girolamo da Treviso, è datato 1533 e venne fatto eseguire da Fra Sabba da Castiglione, il quale è ritratto nell’opera nelle vesti di cavaliere dell’ordine gerosolimitano.
La composizione dell’affresco, di nitida volumetria, ha un senso monumentale che ha fatto pensare anche ad un riflesso di modelli scultorei, sicché anche l’autore era pratico di scultura.
Ad unificare l’affresco, contribuisce la finta architettura, dove la matrice veneta si combina con l’illusionismo spaziale in voga in Romagna durante quel periodo.
Questa esedra di gusto classico allarga illusivamente il ristretto spazio dell’abside e fa circolare nell’affresco una vibrante luminosità.