La decoración pictórica de los muros laterales y la cabecera recoge, con un marcado carácter narrativo, episodios bíblicos desde la Creación de Adán hasta la Ascensión de Cristo, constituyendo una auténtica Biblia en imágenes. Los muros se dividen en cuatro registros horizontales y el ábside en tres.

El nivel superior de ambos muros está ocupado por escenas del Antiguo Testamento referentes a la Creación del mundo, el Pecado Original y Noé, mientras que los tres registros restantes de los muros y el ábside se dedican al Nuevo Testamento.

Gonzalo M. Borrás Gualis y M. García Guatas apuntan que la amplitud del programa iconográfico —que desborda por completo lo conocido sobre la pintura románica española— responde a su contexto: el templo dependía del monasterio de San Juan de la Peña, a cuyo ambiente intelectual se debe esta riqueza. La unidad formal del conjunto revela, en su opinión, que fue obra de un único artista.

También cuentan con decoración pictórica las ventanas y el espacio sobre la puerta de acceso, completando un programa que abarca por entero el interior del templo.

A pesar de su antigüedad, las pinturas muestran una sorprendente modernidad y una alta calidad artística, manifiesta en su carácter narrativo y en el dinamismo de los personajes, logrado mediante el cruce de las piernas en tijera y la disposición curva de los ropajes.

El movimiento se consigue colocando los pies a distinta altura —uno apoyando sólo la puntera, el otro levantado con la rodilla doblada— para dar la impresión de que la figura se dirige hacia otra, como se observa en el ángel de la Anunciación.

También es notable el modo de separar las escenas. Para los interiores, los personajes aparecen bajo arcos coronados por figuraciones arquitectónicas; en ocasiones, sin embargo, la separación la marca la propia disposición de las figuras, ya que la que abre una escena vuelve la espalda a la contigua.