Для фресок собора характерно плотное письмо, напряжённый колорит, который строится на сочетании густых насыщенных тонов. Лики имеют неклассические крупные черты и написаны по светлой карнации красноватыми и оливковыми тенями, создающими пластически выразительную форму, поверх которой выполнен жёсткий тёмный рисунок. Фрески монастыря Антония Римлянина обнаруживают прямые стилистические параллели со многими византийскими памятниками монументальной живописи конца XI – начала XII вв.: церковь Асину (Панагии Форвиотиссы) в Никитари (Кипр), 1105/1106 г.; Панагии Мавриотиссы в Кастории (Греция), конца XII в. и др. Иконостас собора Рождества Богородицы (XVI–XVIII вв.) состоит из шести рядов: местного, деисусного, праздничного, пророческого, праотеческого, страстного (сохранились не в полном объёме) и царских врат (утрачены). Сохранились четыре бруса расписных и два бруса резных тябел XVI в. (Новгородский музей). О существовании древних предалтарных образов свидетельствуют обнаруженные В.М. Ковалёвой и Г.М. Штендером на предалтарных столпах следы тябловых креплений XII в. Согласно монастырской описи 1696 г., деисусный чин состоял из 13 икон (было ещё два «узких» образа по бокам), праздничный – из 12, пророческий – из 19, праотеческий – из 19 икон. Стилистические и материальные признаки икон свидетельствуют, что «Спас на престоле в Силах», «Апостол Павел» и «Апостол Пётр» из деисусного чина и местный образ «О Тебе радуется» – наиболее ранние, возможно, в иконостас были включены позднее. К 1560–1570 гг. относятся праздничный и пророческий ряды. Остальные иконы деисусного чина, кроме указанных трёх, написаны на других досках и вошли в чин, дополнив или заменив ранние иконы, уже в конце XVI в.; праотеческий чин добавлен в середине XVII в. Страстной ряд из шести икон написан по гравюрным образцам Библии Иоганна Пискатора (1546–1625 гг.) в 1716 г., когда по инициативе новгородского митрополита Иова и игумена монастыря Иоакима для иконостаса была создана резная барочная рама, в проёмах которой не могли поместиться все иконы. Деисусный чин был сокращён на три, праздничный ряд – на одну, пророческий и праотеческий – на семь икон. Наиболее ранней из дошедших до настоящего времени икон местного ряда является «О Тебе радуется», написанная, возможно, в ознаменование венчания на царство в 1548 г. царя Ивана IV Васильевича Грозного, изображённого среди русских великих князей. К середине XVI в. относится житийный образ святителя Николая. Иконы «София, Премудрость Божия», «Рождество Богородицы с житием» и «Апостолы Пётр и Павел» стилистически связаны с произведениями мастерской царя Бориса Годунова и, как считают исследователи, наряду с патрональной иконой его семьи (не сохранилась) были царскими вкладами. В конце XVI в., вероятно, после обретения мощей Антония Римлянина в 1597 г., иконы иконостаса Рождественского собора были украшены серебряными окладами.