Στα πολύτιμα έργα μικροτεχνίας της Μονής εντάσσεται ένα μικρό ξύλινο δίπτυχο που φέρει 26 μικρογραφίες με το Δωδεκάορτο και τους τέσσερις Ευαγγελιστές καθώς και άλλους αγίους (τέλος 13ου - αρχές 14ου αιώνα) και ένα ξύλινο φορητό εικονίδιο (προσκυνητάρι) με σπάνια υάλινη παράσταση ένθρονου Ιησού με τη Δέηση (Παναγία, άγιο Ιωάννη και δύο αρχαγγέλους) πλαισιωμένο από μετάλλια με προτομές αγίων, πολυτελές έργο βενετσιάνικου εργαστηρίου (τέλος 13ου αιώνα). Επίσης, μεταξύ των κειμηλίων της Μονής εντυπωσιάζει ένας ξύλινος σταυρός με μικρογραφίες Δωδεκαόρτου, ο οποίος στηρίζεται σε ορειχάλκινη βάση με αραβικές επιγραφές. Πέραν των ιερών λειψάνων και των πολύτιμων έργων μικροτεχνίας, η Ιερά Μονή Αγίου Παύλου διαφυλάττει μια πολύ σημαντική και αξιόλογη συλλογή βυζαντινών φορητών εικόνων που χρονολογούνται από τον 12ο αιώνα και κυρίως στην ύστερη βυζαντινή/παλαιολόγεια περίοδο. Η παλαιότερη από αυτές είναι μία εικόνα της Παναγίας, γνωστή ως «Καθρέφτης», που ανάγεται σύμφωνα με την παράδοση στα χρόνια της Εικονομαχίας και θεωρείται ότι ανήκε στην αυτοκράτειρα Θεοδώρα, σύζυγο του Θεοφίλου, η οποία την έκρυβε πίσω από τον καθρέφτη της στην κάμαρά της, εξ’ ού και το όνομα της εικόνας. Τα τεχνοτροπικά και εικονογραφικά στοιχεία της την τοποθετούν στο τέλος του 12ου αιώνα. Μια ακόμη εικόνα, αμφιπρόσωπη με την Παναγία Οδηγήτρια που φέρει επιγραφή: ΥΠΕΡ/ΕΥΛΟΓΗΜΕΝΗ από τη μια μεριά, και την Σύναξη των Αρχαγγέλων από την άλλη, αποδίδεται στην καλλιτεχνική παραγωγή της Θεσσαλονίκης του τέλους του 13ου αιώνα και θεωρείται κορυφαίο έργο της αναγέννησης των Παλαιολόγων. Από το δεύτερο μισό του 14ου αιώνα σώζονται πέντε εικόνες: η εικόνα της Παναγίας Γλυκοφιλούσας, η λεγόμενη «Νησιώτισσα» ή «Μεσονησιώτισσα», η εικόνα του Αγίου Γεωργίου, της Παναγίας Οδηγήτριας, γνωστής ως «Φυλάττουσας», η αμφιπρόσωπη εικόνα με την Παναγία Οδηγήτρια στη μία πλευρά και την Σταύρωση στην άλλη, και η εικόνα της Παναγίας Ελεούσας. Πρόκειται για υψηλής αξίας έργα που φιλοτεχνήθηκαν σε καλλιτεχνικά εργαστήρια της Κωνσταντινούπολης και της Θεσσαλονίκης. Επίσης, η Μονή διαθέτει μεγάλο αριθμό εικόνων τέμπλου και προσκυνηματικών εικόνων που χρονολογούνται μεταξύ του 15ου και του 19ου αιώνα και παρουσιάζουν πολύ ενδιαφέροντα τεχνοτροπικά και εικονογραφικά χαρακτηριστικά, ως απόρροια επιδράσεων από την κρητική τέχνη, από τα εργαστήρια της Μολδοβλαχίας καθώς και από τοπικά εργαστήρια.
