L'esecuzione dell’affresco della Donazione di Roma è di Giulio Romano, forse con l'aiuto del Gian Francesco Penni e di Raffaele del Colle. La donazione è simboleggiata dalla consegna di una statuetta dorata raffigurante la dea Roma. La scena è ambientata all'interno di un edificio che ricorda l'antica basilica di San Pietro, con la lunga navata paleocristiana in prospettiva, l'abside decorata da mosaici e la tomba dell'apostolo Pietro con le colonne tortili in fondo presso l'altare. Nel 1440 Lorenzo Valla scrive un opuscolo sulla donazione di Roma fatta da Costantino, con argomenti di analisi linguistica e storica, Valla dimostra che quel documento è falso.