Ниша окна первой торцевой стены прорублена не посредине, что вынудило Рафаэля считаться с этим изъяном, нарушившим среднюю ось фрески. Но ему удалось найти блестящее композиционное решение. Как бы срезав ребром оконного проёма часть изображения, он тем самым создал иллюзию того, что пространство сдвинуто влево и частично сокрыто аркой архитектурного обрамления фрески. Благодаря этой гениальной находке точка зрения зрителя чётко фиксируется в центре изображения.

Сверху над оконным проёмом в самом центре помещён алтарный стол. Его полукругом опоясывает высокий хор из морёного дуба, отделяющий место священнодействия от всего мирского. Облокотившись на деревянное ограждение, два прихожанина наблюдают за происходящим. Один из них, указывая рукой на алтарь, как бы говорит сомневающемуся товарищу: «Что я тебе говорил? А ты не верил!»

С двух сторон к алтарю ведут мраморные ступени. В первой половине фрески за спиной усомнившегося священника молодые прислужники стоят на коленях с зажжёнными свечами. На ступенях и у подножия лестницы верующие всех возрастов, пришедшие в сильное возбуждение, услышав о кровоточащей остии. Прекрасно написаны лица детей, не понимающих причины волнения взрослых.

В правой половине, напротив, царит спокойствие. Несколько в стороне от алтаря, в полной отрешённости от грешного мира, с бесстрастным видом молится Юлий II в парчовом одеянии гранатового цвета и белоснежной пелерине, длинный конец которой стелется по ступеням лестницы наподобие пучка яркого света, вырвавшегося сверху. Ниже на ступенях стоят два кардинала и другие папские приближённые. У подножия лестницы преклонила колени группа молодых римских аристократов, удостоенных чести носить папский паланкин. Выразительные и тонко написанные лица говорят о портретном изображении из круга хорошо знакомых автору людей, друзей Биндо Альтовити. Их часто ошибочно принимают за швейцарских гвардейцев, в чьи функции не входило ношение паланкина. Кроме того, изображённые Рафаэлем молодые люди одеты в яркие одежды, которые отличаются от традиционной униформы швейцарцев, созданной, как известно, по рисункам Микеланджело.

Бросающийся в глаза контраст между двумя половинами фрески также подчёркивается колоритом. Слева преобладают нежные розоватые, голубые, бледно-жёлтые и палевые тона, а в правой части, наоборот, господствуют сочные сочетания красного с зелёным и чёрного с золотом.

Папа внимательно следил за ходом работы. Ему так хотелось отыграться хотя бы с помощью искусства за поражение под Равенной, когда он сам чуть не попал в плен к французам, и наказать Людовика XII, осмелившегося поднять руку на наместника Христова на земле. Своим изображением он остался доволен и подсказал Рафаэлю, кого из приближённых следовало бы запечатлеть на фреске. Так появился стоящий на ступеньке престарелый кардинал Рафаэлло Риарио, один из папских кузенов, для которого Браманте завершил оформление величественного дворца Канчеллерия. Рядом с ним, возможно, Парис де Грассис и чуть ниже, судя по возрасту, Бальдассар Турини и Эджидио да Витербо, то есть лица из ближайшего папского окружения.

В сравнении с «Изгнанием Илиодора» преисполненная драматического накала фреска «Месса в Больсене» несколько проигрывает своей статичностью, хотя и поражает мастерством. В этом нет ничего удивительного, так как Рафаэль был величайшим мастером изображения и непревзойдённых по красоте композиций, но никак не мастером — выразителем эмоций, сколь бы сильны они ни были. При нанесении последних мазков на фреску ему пришлось прервать работу из-за кончины моны Лукины, своей благодетельницы, немало сделавшей для него доброго. Он побывал на панихиде в храме, где собрались родные и близкие. Его поразил осунувшийся и еле держащийся на ногах папа Юлий, который вдруг упал ниц перед гробом и расплакался как ребёнок, произнося словно заклинание: «Лукина, Лукина!» Служители подняли его и усадили в кресло.