Il catino della volta raffigura Dio Padre in gloria attorniato da angeli in uno sfondato prospettico ed è completato da un cornicione modanato e da conchiglie in stucco poste in corrispondenza dei quattro pennacchi dipinti con nature morte e fiori. Alla decorazione tardosettecentesca del Pizzoli si sono sovrapposti interventi pittorici ottocenteschi ed interventi di restauro novecenteschi che molto alterano l'affresco originale. Nell'Ottocento due sono gli interventi decorativi firmati e datati (a cui si fanno risalire anche le decorazioni dei pennacchi): quello del 1858 di A. P. Besteghi e L. Samoggia e quello del 1868 di Michele Mastellari (lo stesso autore del fregio della sacrestia). Nel 1939 la volta viene restaurata da Gino Gian Mandroni e dal figlio Giancarlo. Nell'estate 1990 è stato compiuto, dalla Ditta Armaroli Baldini di Bologna, un intervento decorativo che ha interessato oltre alla Cappella anche altre decorazioni della Chiesa