La scena principale presenta il martirio di S. Stefano, avvenuto per lapidazione. Mentre vari aguzzini sono intenti a scagliare pesanti massi di pietra, additandolo e deridendolo, Stefano si affida alla volonta divina: il santo e in ginocchio, con le braccia aperte e con lo sguardo rivolto verso il cielo, dove si scorgono il Padre eterno, suo Figlio, e le schiere angeliche pronte a incoronare il martire, fornendogli anche la palma che lo contraddistingue. Da segnalare il notevole affollamento di figure, contraddistinte da espressioni caricate, alcune delle quali al limite del grottesco. Sullo sfondo dell'episodio compaiono diverse vedute di citta, alcune delle quali in rovina, e un fiume attraversato da un ponte. Evidenti, ma piuttosto generici, sono i riferimenti a alle emergenze archeologiche della Roma antica (dalla Basilica di Massenzio, al Mausoleo di Augusto, alla Piramide Cestia). Le due pareti laterali della cappella rappresentano, da una parte un momento della vita di santo Stefano e, dall'altra parte, il ritratto del committente dell'intera decorazione, Francesco Carreto, raffigurato in abito elegante e con la croce di cavaliere gerosolimitano.