Come si leggeva in una scritta oggi non più visibile, ma che ci viene riferita da Antonio Bosio, il quale poté vederla prima che scomparisse, la cupola e le volte furono affrescate nel 1670 dai pittori comaschi Giovan Paolo Recchi e suo fratello Giovanni Battista, allievi del Morazzone. Nella cupola è raffigurato il Paradiso. Attorno alla SS. Trinità, che ne occupa il centro, in una prima cerchia di Santi, e di Angeli che suonano i più diversi strumenti musicali, spicca la Vergine Maria, con il manto aperto secondo l’iconografia delle Madonne della Misericordia, ad accogliere i Santi e le Sante dell’Ordine domenicano. Più in basso, in un secondo affollatissimo cerchio, si riconoscono i Santi Pietro e Paolo e gli altri Apostoli, e in sieme a loro San Giovanni Battista, San Giuseppe, San Lorenzo, San Domenico, alcune Sante martiri, Santi degli Ordini Benedettino e Cistercense in gruppi di quattro, e Santi vescovi, fra cui uno dalla figura imponente, con mitra, pastorale, piviale rosso e libro in mano. La scena è caratterizzata da accentuato movimento, determinato soprattutto dal gestire teatrale di ogni singolo personaggio.

Il ciclo pittorico comprende anche i quattro Evangelisti affrescati nei pennacchi della cupola, e oggi cancellati quasi completamente a causa dell’umidità; le scene dipinte sulle volte dei quattro bracci della croce greca (il martirio di Santa Margherita su quella del presbiterio; Cristo con la Vergine e i Santi Francesco e Domenico su quella dell’ingresso; la Madonna e San Giacinto in quella destra; il Transito di San Giuseppe in quella di sinistra); le figure femminili allegoriche dipinte negli spicchi ai lati delle finestre; i quindici misteri del Rosario raffigurati nei cartigli alla sommità dei pilastri; le decorazioni a festoni degli estradossi degli archi e del cornicione.