Также при превращении Ротонды в церковь верхняя часть стен и купол были украшены мозаиками,
считающимися одними из лучших образцов раннехристианских мозаик в мире. К сожалению, верхние ее регистры практически не сохранились.
В центре купола можно увидеть фрагмент нимба и часть руки — очевидно, Иисуса, ниже — лица трех (из четырех) ангелов,
а еще ниже, непосредственно над нижним регистром — фрагменты 24 пар ног.
В нижнем, лучше сохранившемся, регистре — восемь групп из двух (иногда трех) фигур с воздетыми к небу руками (адоранты)
на фоне апсид, над которыми возвышаются башни с куполами. По наиболее распространенной гипотезе, здания на заднем плане изображают
Небесный Иерусалим, хотя возможно, что это постройки реального города. Все фигуры имеют индивидуальные черты лица, большинство из низ подписаны,
указаны их имена, род занятий и месяцы года — например, «Евкарпий, солдат, декабрь», «Кирилл, епископ, март».
Но, несмотря на это, неизвестно, кем же были эти люди. Отсутствие нимбов и слова «святой» не позволяет считать, что это фигуры святых.
Согласно наиболее распространенному мнению, это изображения христианских мучеников. Однако указанные месяцы не совпадают с традиционными датами почитания
в церковном календаре. Поэтому рядом исследователей было высказано предположение, что мозаики изображают донаторов превращения Ротонды в церковь