Die komplette Ausmalung der Burgkapelle gehört zu den vornehmsten und besterhaltensten spätmittelalterlichen Bildprogrammen im gesamtdeutschen Raum. Sie entstand im ersten Jahrzehnt des 15. Jahrhunderts und verkörpert sehr anschaulich den zu jener Zeit vorherrschenden Weichen Stil und die ausgeprägte Marienverehrung. Das Hauptthema der Kapellenmalereien ist der Jungfrau Maria gewidmet. Fast durchgängig findet sich die Marienthematik in folgenden Bildern: Marienkrönung, Marientod, Anbetungsszene und die überlebensgroße apokalyptische Madonna im Strahlenkranz. Der Themenkreis der Kapellenmalerei umfasst weitere Darstellungen der christlichen Ikonographie, wie z.B. die Hölle mit dem Zuge der Verdammten, die Seelenwägung, die Legende vom Drachentöter St. Georg und dem Heiligen Martin, der mit einem Bettler seinen Mantel teilt, die Anbetung des Christenkindes und über dem Altar die Kreuzigungsszene.

Mit der Reformation in Sachsen wurden die katholischen Bildwerke vollständig überstrichen und in den nachfolgenden Jahrhunderten noch mehrmals überformt. Die Wandmalereien wurden bei Sicherungsarbeiten des felsigen Baugrundes im Jahre 1933 entdeckt, freigelegt und restauriert. Schon bald zeigten sich Schäden – bedingt durch das eingebrachte Bauwasser und verstärkt durch die angewandte „Konservierungs-“ Methode. Hinzu kam eine zunehmende Verschmutzung, infolge eines extensiven und ungehemmten Besucherverkehrs in der Kapelle. Sowohl der besorgniserregende Zustand der Wandmalereien als auch auch der Wunsch nach einer angemessenen Präsentation für die Öffentlichkeit, ließen die Museumsleitung über lange Jahre beharrlich um deren Erhalt ringen.

Umfangreiche bauliche Vorarbeiten waren bereits in den achtziger Jahren notwendig zur Stabilisierung der bauphysikalischen Situation. Dank der Unterstützung durch das Landesamt für Denkmalpflege und der Hochschule für Bildende Künste Dresden kam letztendlich das alles entscheidende Projekt zur Konservierung und Restaurierung der Kapelle im Jahre 1994 zustande. Die Restaurierung der Burgkapelle mit ihren einzigartigen Wandmalereien besitzt Modellcharakter für vergleichbare Fälle von Schadensbildern.