L'affresco presenta una sacra conversazione ambientata all'aperto, con la Madonna assisa in trono su cui s'innalza un drappo scuro, mentre il Bambino è in piedi, su un piccolo podio, che mantiene il contatto con la Madre. Intorno si schierano, a semicerchio, quattro santi, indentificabili da sinistra con Girolamo, Domenico, Pietro martire e Nicola da Bari; quest'ultimo, riconoscibile dalla presenza dei tre bambini nella botte da lui resuscitati, guarda verso il basso e appoggia la mano sulle spalle del committente, inginocchiato in preghiera e raffigurato di profilo: come si deduce dall'iscrizione che corre al di sotto dell'affresco costui è Nicolò Lachesnave. Fa da cornice alla scena una fascia decorativa con motivi a grottesche sulla quale campeggiano gli stemmi di Francia, di Francesco I e di Milano (inquartato con i gigli di Francia).