Dalla loggia si accede alla sala di Galatea, i cui archi aperti
sul giardino furono chiusi nel 1650. I dipinti, in gran parte ritoccati nel 1863,
sono stati restaurati nel 1969-73. Il soffitto di Baldassarre Peruzzi. si articola
in spazi geometrici divisi dall'architettura dipinta che si raccorda alle pareti;
i temi mitologici e astrologici compongono l'oroscopo di Agostino Chigi. Sulla parete
grande, il celebre affresco di Raffaello
(1513-14) mostra Galatea, per la quale fece da modella la famosa cortigiana Imperia
amata da Agostino Chigi, su un cocchio tirato da delfini, con le creature marine
del corteggio. A sinistra di questa, Polifemo di Sebastiano del Piombo (1512-13), al quale si devono anche le lunette
che rivelano il vivace cromatismo della cultura veneziana dell'artista e illustrano
le «Metamorfosi» di Ovidio (1511-12): i miti di Teseo, di Filomele, di Agraulo ed
Erse, di Dedalo e Icaro; la Caduta
di Fetonte; Giunone sul carro alato; Soffia; Orizia. Al Peruzzi va attribuita la testa monocroma tradizionalmente assegnata
a Michelangelo; le grottesche delle paraste
sono state riferite a Domenico Beccafumi.