I dieci riquadri dipinti ad affresco che decorano l’oratorio furono commissionati da Giovanni II Bentivoglio quando ancora la famiglia regnava incontrastata nella città. Essi rappresentano episodi della vita di Valeriano e della sua sposa Cecilia. Le singole scene del ciclo - inizialmente affidato a Lorenzo Costa e a Francesco Raibolini, detto il Francia, ma poi concluso da Amico Aspertini e da altri artisti bolognesi - seguono una disposizione antioraria che inizia da sinistra per concludersi sulla parete destra, nei pressi dell’altare. Le scene raccontano la vita esemplare dei due santi della prima era cristiana che mostrano, attraverso la loro fede, la forza del cristianesimo delle origini. Da un punto di vista stilistico questo ciclo è tra i più significativi della produzione rinascimentale bolognese.