Стены собора украшены фресками Феофана Критского (Стрелидзаса, ок. 1500-1559 гг.), выдающегося иконописца критской школы - группы художников, в которую входил и знаменитый Эль Греко. Роспись храма святого Николая - это первая и единственная работа Феофана Критского, имеющая его собственноручную подпись, поставленную внизу большой композиции, изображающей Второе Пришествие. На тот момент мастеру было 27 лет. Уникальными произведениями искусства являются также многочисленные иконы храма (Успение святого Николая, Успение преподобного Ефрема Сирина, сцена, изображающая Адама, дающего имена животным в раю и др.).