W drugim etapie, zrealizowanym pomiędzy 1558 a 1559 rokiem artysta namalował freski zdobiące szczytową część nawy (Ojcowie Kościoła, prorocy, Sybille i figury biblijne), prezbiterium (epizody z życia Świętego Sebastiana) oraz malowidła zdobiące drzwiczki prospektu organowego i jego parapet (Ofiarowanie Pańskie, Sadzawka Owcza i Narodzenie Pańskie). W ostatnim etapie, zrealizowanym w latach 1565–1570, namalował dużych rozmiarów płótno do ołtarza, przedstawiające Matkę Boską w glorii ze świętymi, oraz dwa obrazy zdobiące ściany boczne prezbiterium, przedstawiające Świętych Marka i Marcelego prowadzonych na śmierć męczeńską oraz Męczeństwo Świętego Sebastiana. Ostatnim obrazem był namalowany w 1581 roku Chrystus na krzyżu z Maryjami i Świętym Janem Chrzcicielem. Wykonane malowidła reprezentują typowy dla Veronese styl, są bogate w kolory i pełne światła oraz wystawnych ubiorów. Zestaw malowideł nadał wnętrzu świątyni jednolity, monumentalny charakter. Nowe formy, wypełniające jej przestrzeń, stworzyły spektakularny efekt i wrażenie odległej głębi. Artysta stworzył dzieło innowacyjne i jedyne w swoim rodzaju, które stało się bodźcem i przykładem.