Le décor peint
En 1772, la chapelle est terminée à l'extérieur mais la décoration est alors encore inexistante. Richard Mique fait appel à Gabriel Briard pour peindre la coupole et les quatre pendentifs. Briard s'exécute mais meurt 6 mois plus tard. Il est remplacé par Jean-Jacques Lagrenée le jeune qui termine la commande en 1778. Il est très difficile d'attribuer avec certitude ce qui est directement de la main de Briard et ce que l'on doit à Lagrenée.
Les pendentifs
Sur les quatre pendentifs, Briard décide de faire figurer les quatre pères de l'Eglise qui ont écrit sur la Vierge, l'église lui étant consacrée. On distingue ainsi Saint-Augustin tenant un coeur enflammé, Saint Jean Chrisostome, sur un fond or, méditant et écrivant une homélie avec une croix en arrière plan, Saint Jérôme sous la forme d'un robuste viaillard accompagné d'un lion, et saint Grégoire, pape en 590 figuré sur le trône des pontifs, la tiare à ses pieds.
La coupole
Sur la coupole, trois scènes sont représentées. La plus importante est celle au-dessus de l'autel où figure la reine agenouillée avec la couronne à ses genoux, vêtue d'un manteau fleurdelysé. Elle présente à la Vierge, peinte dans des nuées, les religieuses de son couvent (la mère supérieure est debout, derrière la souveraine), les dames pensionnaires et les petites pensionnaires en uniforme, chaque couleur correspondant à un niveau.
Deux autres scènes figurent un concert d'anges musiciens, en face de la tribune de la reine, et des pères de l'Eglise vers l'ouest.
