Sulla parete esterna della cappella si trovano gli affreschi raffiguranti la Morte e i Funerali di san Francesco, eseguiti nel 1886 dal pittore Domenico Bruschi.

Le decorazioni parietali interne appartengono al pittore quattrocentesco Giovanni di Pietro, detto Spagna (1450 ca.-1528), uno dei più diretti seguaci del Perugino, e raffigurano Santi e beati francescani.

All'interno della cappella si conserva, in una teca, una preziosa reliquia francescana, il cingolo del santo, donato al Santuario da Papa Pio IX (1846-1878).