Das Herzstück der Sammlung und der erste der von Giorgio Franchetti im Palast durchgeführten Eingriffe war die sogenannte Cappella del Mantegna mit dem Bild von San Sebastian in der Mitte, um die der Baron einen markanten architektonischen Raum konzipierte mit Marmor bedeckt. Inspiriert von venezianischen Vorbildern (insbesondere der Kirche Santa Maria dei Miracoli) reproduziert der Raum die Atmosphäre einer Renaissancekapelle, die sich idealerweise in einer Patrizierresidenz befindet. Über einem echten Altar befindet sich die Leinwand, eine von Mantegnas dramatischsten Erfindungen. Das 1893 erworbene Werk ist noch heute die Ikone des Museums und behält die vom Eigentümer gewünschte Anordnung unverändert innerhalb eines Museumsprogramms bei, das im Laufe der Jahre unvermeidlichen Änderungen und Überarbeitungen unterzogen wurde. Das späte Ergebnis einer Studie zum Thema Martyrium, die Andrea Mantegna bereits heute auf den Leinwänden im Kunsthistorischen Museum in Wien und im Louvre vorgenommen hatte, das Gemälde Ca 'd'Oro, beschäftigt sich mit der Darstellung des christlichen Helden in neuer und etwas beunruhigende Begriffe, der tragischen individuellen Isolation. Der Heilige, von sechzehn Pfeilen durchbohrt, die ihn in eine Art dornigen dreidimensionalen Käfig einhüllen, steht traurig in der Mitte einer schmalen Nische, die von einem Rahmen aus Kunstmarmor eingerahmt ist. Unten rechts trägt eine Schriftrolle, die um das emblematische Bild der erloschenen Kerze gewickelt ist, die noch einen dünnen Rauchfaden atmen lässt, die Inschrift Nihil nisi divinum stable est coetera fumus (Nichts als das Göttliche ist stabil, alles das Übrige). ist Rauch), um die Zerbrechlichkeit der menschlichen Natur zu unterstreichen.

Über den ursprünglichen Standort des Doppelporträts, dem ersten Beispiel dieser Art von Porträts in der italienischen Bildhauerei des 15. Jahrhunderts, ist wenig bekannt, der Ursprung liegt zweifellos in der klassischen Kunst. Tatsächlich reproduziert sogar Mantegna auf dem Fresko mit San Cristoforo in der Kirche der Eremitani in Padua Doppelporträts, die römischen Grabstelen entnommen sind. Aber hier schafft der Autor etwas völlig Neues: ein Werk, das von antikem Geist durchdrungen ist, aber absolut modern, ohne wirklichen Präzedenzfall in der Antike selbst, eine perfekte Balance zwischen der realistischen Definition und der Idealisierung des Individuums. Die abgebildeten Personen, vielleicht reale Porträts, vielleicht allegorische Figuren, werden gefilmt, wenn sie sprechen oder singen, mit geöffneten Lippen und in verschiedene Richtungen gerichteten Augen. Das Haar, die Modellierung der Gesichter, das verzierte Kleid der weiblichen Figur, die Blume zwischen den Brüsten, jedes Detail ist exquisit ausgeruht, mit äußerster Raffinesse und Zartheit. Unter der männlichen Figur ist die Unterschrift des Autors in der römischen Hauptstadt deutlich sichtbar, als wolle sie suggerieren, dass das ursprüngliche Ziel eine erhöhte Position war, um ein einfaches Lesen zu ermöglichen.

In der Lünette aus Carrara-Marmor sind die Madonna und das Kind in einer sehr süßen, liebevollen Haltung unter einem Bogen gefangen, der mit zwei geflügelten Engeln geschmückt ist. Ursprünglich befand sich das Werk in der Kirche der Zitelle auf Giudecca, wo es Teil der Dekoration des Hauptaltars war. In den zentralen Figuren des Reliefs drückt sich die kultivierte und aktualisierte Persönlichkeit des florentinischen Bildhauers in einer Szene von berührender Intimität aus, in der die Mutter dargestellt wird, wie sie das Kind stützt und mit ihrer rechten Hand seinen Rücken stützt, um den Kuss zu erwidern die das Kind ihr gibt, bietet sie mit großer Selbstverständlichkeit an. In dem sehr menschlichen und intimen Impuls, der die beiden Protagonisten verbindet, schiebt die linke Hand der Jungfrau das geschlossene Buch von sich weg, als wolle sie das bereits feststehende Schicksal vom Sohn distanzieren. Die klassische Pose der beiden Engel oben, die sich träge an das Gesims lehnen, unterstreicht die Lebendigkeit der Szene unten. Die raffinierte Handhabung der Vorhänge, das monumentale Layout und die kalibrierte Ausgewogenheit der Komposition sowie die sanfte Wiedergabe der Anatomien verraten eine direkte Kenntnis von Michelangelos Kunst, der sich der Künstler bei seinen Aufenthalten in Rom vor seiner Übersiedlung nach Venedig näherte 1527.

Die Kreuzigung von Jan Van Eyck, eines der wichtigsten Gemälde in der Sammlung, die zuvor Baron Giorgio Franchetti gehörte. Die kleine Tafel, die in der Werkstatt von Van Eyck unter der Aufsicht des Meisters hergestellt wurde, stammt wahrscheinlich von einer der Originalzeichnungen des großen Künstlers. Die vollständige Autographie des Werkes ist bis heute Gegenstand von Diskussionen und Studien. Die geringen Abmessungen unterstreichen das miniaturistische Talent des flämischen Malers und seiner engen Mitarbeiter außerordentlich. Das Kruzifix steht perfekt im Mittelpunkt der Szene. Unten präsentierten sich die Mutter und der Evangelist Johannes in tiefer Trauer, aber gefasst und nicht von Verzweiflung durchdrungen wie die Gruppe von Frauen hinter der Jungfrau. Im Hintergrund ist die idealisierte Stadt Jerusalem bis ins kleinste Detail dargestellt. Rechts steht eine Gruppe von Rittern, die gleichgültig den Hinrichtungsort verlassen, um zu den Stadtmauern zurückzukehren. Van Eycks „Ideal Jerusalem“ hat eine verblüffende Ähnlichkeit mit Sana'a, der Hauptstadt des Jemen. Unglaublicherweise ist Sana’a auch von Mauern mit den gleichen typischen Wohntürmen umgeben und in drei Bezirke (arabisch, türkisch und jüdisch) unterteilt. Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass sich der flämische Meister von Entwürfen der jemenitischen Stadt inspirieren ließ, die entlang der Handelsrouten von und nach Osten kommen.