La decorazione pittorica sulle pareti in terra verdastra ha suggerito la denominazione "chiostro verde". Le pareti del chiostro furono affrescate (ma talvolta dipinti murali a tecnica mista, a fresco e a secco) nel corso del primo Quattrocento secondo un ciclo iconografico impostato sul libro della Genesi cc. 1-34 (a giudicare da quanto realizzato), storia biblica dalla creazione al patriarca Giacobbe. Più fluttuanti attribuzioni e conologia.Taluni affreschi del lato est (rispondente alla fiancata occidentale della chiesa) di certo dovuti a Paolo di Dono, detto Paolo Uccello (1397-1475), in due fasi distaccate, 1425 (1°-2°), 1445-50 (7°-8°); altri attribuiti a Mariotto di Cristofano, Dello Delli ecc. Molto degradati, gli affreschi sono stati sottoposti ad accurato restauro dopo i danni subiti dall'alluvione 1966, e ricollocati sul posto originale dopo lunga assenza.