L'affresco del XV secolo, rappresentante la Madonna col Bambino, si trovava nell'antica sacrestia che appartenne alla chiesa di Santa Maria di Castagneto, demolita nell'Ottocento.

Si può datare intorno agli anni Settanta del Quattrocento, probabile opera di un maestro anonimo che ha frequentato la bottega dell'artista tardogotico Giovanni Antonio Bellinzoni da Pesaro.

L'immagine della Madonna col Bambino è tutto ciò che rimane del cielo pittorico che decorava l'ambiente. La Madonna è rappresentata mentre mostra un panno su cui è ritratta la figura di Cristo.