三清殿是永樂宮的主殿，殿的四周和神龕內外都繪滿了壁畫，全部面積有403.34平方米，好像一條巨大的浮雕帶，環繞著整個大殿。根據題記，壁畫繪製於元泰定二年(1325)，雖然經過漫長歲月的侵蝕，壁畫依然保持著清晰的面貌。
三清殿壁畫所描繪的是道教神仙朝元的盛況。在東、西、北三壁及神龕的左右兩側，分別畫有8位身高3米的主神。圍繞主神，二百八十餘位神仙重疊地排成四層，組成長長的行列。在神仙行列中，有肅穆莊嚴的帝君，仙風飄逸的仙伯、真人、神王，有威武驃悍的元帥、力士，有清秀美麗的金童玉女，他們有的對話，有的傾聽，有的顧盼，有的沉思，場面宏偉莊嚴真切，使觀者有身臨其境之感。
壁畫對人物形象的描繪充分地體現了傳統中國繪畫的特點。畫師以簡練而嚴謹、流暢而剛勁的線條刻畫了眾多生動的形象，這些形象按不同的年紀、性格和表情，變化多樣而不雷同。線條在疏密有緻的組織中，剛柔相濟的變化中，創造了和諧的韻律和裝飾性效果。壁畫色彩除了主神衣服用緋紅和堆金瀝粉以外，全畫以青綠為主，表現了理想中神的莊嚴和清靜。二百八十多位神仙組成八組，在統一中求得變化，以免單調平板，顯示了作者高妙的構圖技巧和匠心。
永樂宮壁畫與宋代壁畫名家武宗元所作的《朝元仙杖圖》是一脈相承的，神仙的形象和線條表現的方法具有一定承傳關係。所不同的是，後者是向前行進的神仙行列，而前者是朝拜時的靜止狀態。一是動中求靜，一是靜中有動。
永樂宮內除三清殿主殿以外，還有無極門、純陽殿、重陽殿。殿內也繪有壁畫。純陽殿壁畫創作的時間比三清殿壁畫晚三十餘年，所描繪的是呂洞賓一生經歷的故事，由連續性的52幅組畫組成。其中每幅約16平方米，畫中內容以現實生活為背景，有宮殿、園林、山野、街市，九流三教，山水人物，可謂包羅萬象。重陽殿壁畫描繪的是全真教創始人王重陽的故事，構圖及畫風與純陽殿相近，由49幅連續性的畫面組成，各部分之間以山、石、雲、樹相隔。永樂宮內璧畫的總體面積達 873平方米。內容豐富，技巧精湛，是對唐宋人物畫的繼承與發展。所表現的雖是神話故事，但形象並不是抽象的概念化的，而是富有個性的。對於署名為馬君祥、馬七、張遵禮等這些普通的民間畫工，雖然不見於畫史的記載，但他們的作品將永遠記錄在中國繪畫史中。
玄元十子（局部） 三清殿神龕扇面牆外東面
二十八宿之一 三清殿北壁東側
東極青華太乙救苦天尊及諸仙尊（局部） 三清殿神龕扇面牆外西面
玉女 三清殿北壁東側
玄元十子之一 三清殿神龕扇面牆外西面
玉女 三清殿神龕扇面牆外東面
歷代傳經法師 三清殿北壁西側
玄元十子之一 三清殿神龕扇面牆外東面
三十二天帝君之一 三清殿神龕扇面牆背面
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