Стенописи в наоса

В първата част на храма в купола е представен величествения образ на Христос Вседържител (Пантократор), в лявата си ръка той държи разтворено евангелие, а с дясната благославя. Под него в барабана са изписани осем ангела, а в пандативите – четиримата евангелисти Матей, Марко, Лука и Йоан. Върху челата на арките се намират четири образа на Христос – Емануил, Вехтий денми (по-стар от дните) и неръкотворните Убрус и Керемида. Следват сцени от Големите църковни празници и Страстите Господни. Изображенията се отличават със забележителна сдържаност, художникът вдъхва живот на изобразяваните личности и представя душевността им, чрез отсянката  в израза на очите и устата и жестовете. 

По-долу върху двата стълба, фаланкиращи апсидата, са представени двете части на сцената Благовещение – първият църковен празник, с който започва историята на земния живот на Христос. Поразителната фигура на архангел Гавраил в Бояна въздейства с хармоничните си пропорции, идеалната красота и спокойствие, плавната линия на движение, характерни черти, навяващи спомени за най-добрите образци на античната склуптура. 

На другия стълб, под образа на Мария, в първия регистър е изписан патронът на храма св. Никола. Това изображение е било разкрито през 1988 година при снемане на покриващия го по-късен образ на същия светец от XVII век, който сега е експониран в предверието, изградено през XIX век.

Забележителен е образът на Христос Благодетел (Евергет), изобразен под фигурата на архангел Гавраил. При него моделировката на лицето е много финна, нежна, но е сложна като колорит. Предполага се,че този образ е копие на известна чудотворна икона, изобразяваща Христос, която е била съхранявана в манастира „Христос Евергет“ (XII-XIV век), разположен на брега на Златния рог в Константинопол.

В притвора на църквата са изобразени 18 сцени от живота и чудесата на Св. Никола. Проследен е животът на свети Никола от неговото раждане до Успението му – Раждането на свети Никола, Родителите завеждат св.Никола на учение, Посвещаването на св.Никола за дякон, св.Никола е посветен за епископ, Успение на св.Никола. Представени са негови чудеса, извършени приживе и след смъртта му. Сред тях са Изгонване на бесовете (демоните) от дървото; спасяването на Димитрий от корабокрушение, в което експресивно е предадено вълнението на морето; спасяването на трите дъщери на обеднелия баща от град Патра. Св. Никола периодично тайно оставял по една кесия с жълтици като зестра за сватбата на всяко от момичетата,като така ги спасил от блудство. Св. Никола благославя разрушаването на езическия идол – статуята е представена детайлно, двама души, единият в профил, полагат усилия да я съборят, а светецът вляво ги благославя. 

Чудото в морето на св. Никола е силно въздействаща сцена с реализма при предаване на преживяванията на всеки един от участниците в тази драма.

Показани са чудеса на св. Никола, извършени след смъртта му – св. Никола спасява от сарицински плен Василий, Св. Никола спасява Димитрий от потънал кораб и Чудото с килима. Боянската църква е единственият засега паметник, в който е пресъздадена сцената Чудото с килима.

Най-емблематичните изображения в Боянската църква са ктиторските портрети и на българското царско семейство. Това са едни от най-ценните и високохудожествени стенописни портрети в старата българска стенопис. Намират се в притвора на църквата. Представителните изображения са изписани в цял ръст, с богати одежди, съответстващи на ранга им в йерархичната стълба на феодалното общество. Дарителите са изобразени върху северната стена в поле с размери 120/157 см, срещуположно на портрета на царстващата двойка. Калоян, полуобърнат на дясно, с достойнство поднася модела на църквата на нейния патрон свети Никола, изобразен на източната стена на притвора. Одухотвореният образ на Десислава,моделиран с изящна линия, излъчва душевно спокойствие и изтънченост.

Достолепните тържествени изображения на цар Константин Асен Тих (управлявал в периода 1257 до 1277г.)  и царица Ирина са изписани фронтално и излъчват величие, отличават се с голяма церемониалност, тъй като художникът строго е спазвал изискванията за представяне на членове на владетелската фамилия. Царската двойка  е представена в пълният блясък на официалното облекло и с инсигниите, съответстващи на царското им достойнство. Около главите на царя  и царицата художникът е нарисувал ореоли, поради средновековните схващания,според които  царската власт има божествен характер и владетеля е наместник на Христос на земята.

Портретите на севастократор Калоян и съпругата му Десислава, и на българския цар Константин Асен Тих са едни от най-старите запазени портретни изображения на исторически лица. 

В южния аркосолий е сцената Дванадесетгодишният Христос сред книжниците в храма. Оличава се със симетрична композиция обединена около фигурата на Христос.

В северният аркосолий се намира композицията Въведение богородично, както и забележителните изображения на света Марина и света Параскева Епиватска (Петка).

Сред светците, изобразени тук, е най-старият съхранен портрет на българския национален светец Иван Рилски, живял през X век и основал Рилския манастир.

Сред изображенията на монаси и отшелници е и ликът на свети Ефрем от Сирия,чиито всевиждащи очи следват посетителя във всяка точка на църквата.

От двете страни на входа на притвора, в одаяние на дякониси и в поза оранта, са представени светиците Варвара и Неделя, които според ранния християнски обичай го охраняват.