Il soffitto della grotta, interamente realizzato a mosaico rustico con tessere in pietra, conchiglie, graniglia vitrea e rilievi in stucco, presenta numerose partizioni decorative che segmentano le volte di copertura dell’ambiente in un horror vaqui ornamentale di chiara matrice manierista. Cornici differenti racchiudono le unità architettoniche che compongono l’articolazione del complesso soffitto: la volta del vestibolo di accesso, la crociera del ninfeo maggiore, le due coperture a botte dei bracci di sinistra e destra e quella della loggia. Per quel che riguarda l’ambiente interno, entro le fasce di suddivisione che sottolineano i perimetri architettonici sono contenute piccole scene narrative mitologico-allegoriche riportate entro ovali o riquadri, a volte dal profilo mistilineo. Solo le vele del vestibolo mostrano vicende tratte dalle Metamorfosi di Ovidio (tre episodi: due legati alla storia di Perseo e Andromeda, uno con Giove che rapisce Europa), mentre la crociera centrale e le volte dei due bracci presentano zuffe di tritoni o scene musicanti con nereidi e sirene. Al centro della chiave di volta della crociera si innesta l’aquila bianca dell’araldica estense, accompagnata dai colori della casata oro e azzurro. Il piano d’imposta che delimita il soffitto dalle pareti è evidenziato da una cornice composita molto aggettante dal tono giallo caldo. La volta a botte della loggetta si differenzia rispetto all’ambiente interno per una diversa cornice decorativa, più sottile, che evidenzia i profili architettonici e contorna sia la coppia di riquadri laterali con episodi legati al mito dei Niobidi, sia l’ovale centrale dal soggetto non identificato. La lunetta della loggia mostra infine uno stemma vescovile, che seppur molto deteriorato, è riferibile a Ippolito II d’Este