Lo más destacado del templo es el conjunto de pinturas murales que se pueden ver en su interior. Se pueden datar en la primera mitad del siglo XIV, y se encuadran dentro del gótico lineal. Están recubiertas de pintura que las oculta, sin embargo se puede descubrir un Pantocrátor, dos líneas de santos o apóstoles en el primer tramo y en uno de los laterales cabe reconocer la Epifanía. El Pantocrátor se sitúa en la bóveda del primer tramo y el resto de la composición a ambos lados, en las paredes del tramo.
En lo alto de la bóveda presbiterial aparece el Agnus Dei inscrito en un doble círculo concéntrico con estrellas, y en las esquinas se representa el Tetramorfos. Además, en el intradós del arco fajón que refuerza dicha bóveda, se representa lo que parece ser una alegoría del calendario, a pesar de que no están visibles todos los meses. Puede reconocerse un personaje con ramas en las manos y que podría identificarse con el mes de abril, representando el rebrotar de la vegetación y un caballero con un halcón en el brazo que correspondería al mes de mayo. En dos escenas aparecen dos segadores, uno con guadaña y otro con hoz, para los meses de la recogida; en otras, un campesino separa el trigo de la paja para el mes de agosto; un personaje aparece con una cuba de vino representando el mes de octubre, y finalmente se ve un hombre manejando un trujal, haciendo referencia a la extracción de aceite y por tanto el mes de noviembre.
Junto con los cercanos casos de la Catedral de Tarazona, las iglesias de Daroca, la ermita de la Virgen de Cabañas, junto a la Almunia, el castillo de Alcañiz y el Monasterio de Veruela, Fréscano ofrece uno de los escasos conjuntos murales del Sur del Ebro, siendo además el único edificio completamente cubierto de pinturas.