En 1921 Rafael Ramírez de Arellano encontró por casualidad las pinturas murales de San Román, ocultas durante siglos bajo varios revocos. En la década de 1940 se descubrieron en su totalidad tras una restauración de la iglesia, en la que también se suprimieron añadidos exteriores.
Uno de los motivos es el tetramorfos (del griego «cuatro formas»), una representación iconográfica cristiana que simboliza a los cuatro evangelistas. En este caso aparecen con grandes alas desplegadas y sentados junto a los atriles de escritura. Se trata de una imagen antropozoomórfica, en la que se retoma el evangelista escritor al modo de la miniatura carolingia. Todos van vestidos con amplias túnicas ribeteadas. El primero comenzando por la izquierda es san Marcos, con cabeza de león, al que siguen san Mateo y san Lucas, con cabezas de ángel y un toro respectivamente. Por último, San Juan, con cabeza de águila, quizá por un mal cálculo del espacio, está situado en el muro contiguo.
Esta iconografía tiene sus raíces en la Biblia, específicamente en las visiones del profeta Ezequiel y en el libro del Apocalipsis, y es un motivo recurrente en el arte cristiano, especialmente en el románico y en representaciones de Cristo en majestad o Pantocrátor.
Respecto a la cronología, ha de situarse en la primera mitad del siglo XIII, probablemente más allá de la fecha de consagración por el arzobispo Rodrigo Jiménez de Rada en 1221.