In de plafondgewelven van de kerk bevinden zich eeuwenoude, maar ook zwaar beschadigde fresco’s. De restauratoren van het Stichting Restauratie Atelier Limburg (SRAL) besteedden dan ook veel aandacht aan consolidatie en restauratie van de schilderingen, waarbij alles op alles is gezet om deze voor Maastricht te behouden. De plafondschilderingen in de Dominicanenkerk zijn van uitzonderlijke kwaliteit voor dit deel van Europa. De meeste van de schilderingen zijn van de hand van Jan Vassens en zijn rond 1619 aangebracht.
In de kerk bevindt zich een wandschildering (secco) met een afbeelding van Thomas van Aquino (1224-1274), aangebracht in 1337. Dit is niet alleen de oudste kerkelijke wandschildering van Nederland maar ook de oudste afbeelding van de heilige Thomas van Aquino in Europa. Het is ook de oudste schildering waar met behulp van picturale middelen een realistische, driedimensionale ruimte (perspectief) wordt gesuggereerd. In de Lage Landen is uit deze vroege periode geen enkele muurschildering of paneelschildering van vergelijkbare stijl en verfijnde kwaliteit bewaard gebleven!
Eeuwenlang is de schildering bedekt geweest met witte kalklagen. In de 19e eeuw heeft Victor de Stuers, als jongeman van 22 jaar, de schildering tevoorschijn gehaald door met grote voorzichtigheid de kalklagen te verwijderen. Zijn ‘ontdekking’ heeft hij gedocumenteerd en middels tekening en schildering vastgelegd zo dat wij nu nog de beschikking hebben over wat hij toen zag.
De Stichting Restauratie Atelier Limburg (SRAL) boog zich over de restauratie van deze zeer bijzondere secco. Na een minutieuze schoonmaak, het consolideren van loszittende delen en het aanbrengen van een verzadigende laag kunnen verfijnde details van de voorstelling weer worden bewonderd.
We moeten echter accepteren dat de schildering slechts fragmentarisch aanwezig is en niet meer geheel in oude glorie hersteld kon worden.
Sinds de voltooiing van de restauratie van deze secco is de Dominicanenkerk samen met de zeventiende-eeuwse plafondschilderingen, een kunstschat van de eerste orde rijker. Het maakt de nieuwe trekpleister van Maastricht compleet en plaatst hem in een schitterend historisch kader.
De restauratie van de schildering werd mede mogelijk gemaakt door de Gemeente Maastricht, de Provincie Limburg, Satijn Plus Architecten en Stichting Restauratie Atelier Limburg (SRAL).