Én 1954 es van descobrir unes interessants pintures al fresc, situades en l'espai que hi ha sota del cor. En el moment de la construcció de l'actual façana barroca, es va arrebossar aquest sector del temple, ocultant així les pintures. En 1961 es van arrencar i col·locar sobre tela, per salvar-les de la humitat i procedir a la seva restauració. Un cop finalitzat tot aquest procés, les pintures van tornar al monestir, on actualment es conserven.

Van ser pintades entre els anys 1349 i 1370, en una època de penúries a Catalunya. És per aquest motiu que ens trobem davant d'un dels pocs exemples de pintura catalana on sens mostra el pas del romànic cap a les formes gòtiques, clarament italianitzants.

S'han conservat bàsicament set fragments, de dimensions molt desiguals. En la part central de la volta es trobava el pantocràtor. Un gran Crist en Majestat ens beneeix des de les altures. En l'altra mà sosté una gran bola del món. Al seu voltant trobem el Tetramorf.

A la dreta del Crist es van pintar diverses escenes de la vida de Crist, distribuïdes en dos registres.

Les dues primeres escenes, situades en l'angle superior esquerre, representen la Visitació i el Naixement de Crist.

Al seu costat es va representar l'Epifania, amb els Tres Reis adorant a l'Infant Jesús.

A continuació trobem dues escenes més, però de les que només s'ha conservat la part inferior. En la primera veiem les potes d'un cavall i les cames d'una persona. Sobre el cavall s'entreveu una túnica, que podria ser la de Maria. Tot sembla indicar que es tracta de la Fugida a Egipte.

L'altra escena resulta més complicada d'interpretar i es desconeix que representava. Es pot veure a un personatge assegut i un altre agenollat, que amb els braços estirats s'atansa cap a ell.

El registre inferior s'inicia amb el petó de Judes i la flagel·lació de Crist.

La següent escena representa el Davallament de la Creu

La narració continua amb la Resurrecció de Crist.

La darrera escena representa la Pentecosta.

A l'esquerra del Pantocràtor, també distribuïda en dos registres, es trobava el fragment on es representen bàsicament escenes de la vida de Sant Agustí.

La primera imatge no correspon a la vida del Sant. Està molt fragmentada i es creu que podria representar l'arbre del Paradís.  Al seu costat trobem un bisbe practicant un bateig. La següent escena està presidida pel patró dels canonges, vestit com a doctor de l'Església.

La darrera escena d'aquest registre superior està dedicada a la construcció d'un monestir, on veiem a un picapedrer i als mestres d'obres, que estan aixecant un temple. En la part més esquerra veiem a sant Agustí parlant a uns canonges. Al seu costat un novici pren els hàbits.

En el registre inferior trobem una escena incompleta, probablement de la Passió de Crist i la Crucifixió.

A continuació es representen dues escenes de la vida i miracles de Sant Agustí.

En dos fragments, que ressegueixen la forma corbada del cor, veiem a una persona ajupida que sosté un garrot i a Sant Jordi matant al drac.

Un altre fragment de pintura mural, extreta d'un dels laterals de sota del cor, veiem a un àngel que sosté tres lliris.

Un altre fragment representa a un jove dret, junt amb una dama agenollada. Tots dos estan pregant davant un altar. Algunes fonts creuen que podria tractar-se d'alguns benefactors del temple, que haurien pagat les pintures, mentre que altres estudiosos afirmen que la dama podria ser Santa Mònica.

En el mes d'octubre de l'any 1991 es va descobrir en aquesta sala un capitell, que ara s'exposa en una de les seves cantonades.