Decorano le pareti presbiteriali gli affreschi realizzati da Giovanni da Modena e aiuti, concepiti secondo una suddivisione che tiene conto delle tre pareti. In quella destra è la rappresentazione del "Viaggio dei Magi", in quella centrale sono gli "Episodi della vita di San Petronio", e in quella di sinistra il "Giudizio finale" con l’"Incoronazione della Vergine". Di particolare effetto è la rappresentazione dell’Inferno, con la gigantesca figura di Lucifero e la suddivisione dantesca in bolge.