Οι τοιχογραφίες του καθολικού είναι έργο του σπουδαίου Κρητικού ζωγράφου Τζώρτζη. Κύριο χαρακτηριστικό τους είναι το μεγάλο μέγεθος, τα ωραία πρόσωπα, η γαλήνη στην έκφραση των αγίων, η προσπάθεια απόδοσης της εσωτερικής πνευματικής τους ζωής. Μετά ωστόσο από προσεκτική θεώρηση των τοιχογραφιών, φαίνονται διαφορές στο σχέδιο και στο γενικότερο ύφος τους, που μάλλον οφείλεται στο ότι ο Τζώρτζης είχε έναν κύκλο μαθητών, οι οποίοι άφησαν τον προσωπικό χαρακτήρα τους στα τμήματα όπου εργάστηκαν.
Η ζωγραφική απλώνεται σε όλες τις επιφάνειες του ναού, από το ιερό βήμα ως τον νάρθηκα, και είναι χωρισμένη σε ζώνες. Η διάταξη των θεμάτων ακολουθεί το γνωστό εικονογραφικό πρόγραμμα, το οποίο συναντούμε κατά κανόνα σε βυζαντινούς και μεταβυζαντινούς ναούς.
Στο κέντρο του τρούλου βρίσκεται ο Παντοκράτορας, πλαισιωμένος από τα Ουράνια Τάγματα, την Θεοτόκο και τον Πρόδρομο. Χαμηλότερα, ανάμεσα στα παράθυρα του τυμπάνου, οι προφήτες και πιο κάτω, στα σφαιρικά τρίγωνα, οι τέσσερις Ευαγγελιστές.
Πιο χαμηλά, στα εσωράχια των τόξων, στα τεταρτοσφαίρια των πλαϊνών κογχών και στις δύο επόμενες ζώνες, ιστορούνται το Δωδεκάορτο και τα θαύματα του Χριστού. Στην κατώτερη ζώνη και στις κόγχες των δύο χορών απεικονίζονται ολόσωμοι μάρτυρες και Απόστολοι, στην βόρεια πλευρά οι πέντε μάρτυρες Ευστράτιος, Αυξέντιος, Ευγένιος, Μαρδάριος και Ορέστης, στην νότια η οικογένεια του ηγεμόνα Πέτρου, του κτήτορα. Τις επιφάνειες του δυτικού τοίχου επανδρώνουν ολόσωμοι ασκητές και στην αμέσως επόμενη ζώνη, πάνω από το υπέρθυρο και την κτητορική επικραφή, η Κοίμηση της Θεοτόκου.
Στο τεταρτοσφαίριο της κόγχης του ιερού βήματος εικονίζεται η Πλατυτέρα, ένθρονη, κρατώντας τον Χριστό, και πιο κάτω στον ημικύλινδρο η θεία Λειτουργία, με τους αγγέλους να λειτουργούν, και η Κοινωνία των Αποστόλων. Στην κατώτερη ζώνη οι συλλειτουργούντες Ιεράρχες, πλαισιώνουν την αγία Τράπεζα, βαστώντας ανοιχτά ειλητάρια με κείμενα. Δεξιά και αριστερά υπάρχουν σκηνές από την Παλαιά Διαθήκη.
