Фрески часовни Святого Димитрия, 1721 год.

Часовня Святого Димитрия расположена на северной стороне нартекса католического храма. По преданию, она связана с Плакидией, дочерью Феодосия Великого. Фрески крестообразной церкви, согласно преданию, были написаны в 1721 году художником Космой с Лемноса. Особый интерес представляет иконографическая программа. За исключением купола (Пантократор, небесные силы, пророки, евангелисты) и Святого Алтаря (Платитера, Вознесение, Мелис, Крайнее Смирение, Иерархи), которые изображены в соответствии с установленной иконографией, весь главный храм (кроме южной стены) расписан менологионом. Это главный праздник каждого дня, независимо от того, относится ли он к христологическому или богословскому циклу, или посвящен мученичеству святого или его мирному упокоению. Начало иконописи отсчитывается от середины северной арки, где отмечен сентябрь (первого числа месяца отмечается праздник святого Симеона Стилиста). Эта иконографическая программа, вероятно, оправдана прямой связью часовни с католической церковью, где находятся блестящие изображения Додекаорта палеологовских лет. По-видимому, образованный художник предпочел не повторять сцены католической церкви, а составить полезный и дидактический календарь. Работа Космы считается одним из лучших образцов движения «возвращения» XVIII века к традиции так называемой македонской школы, главным образом к искусству Мануэля Панселеноса. Результатом подражания палеологовским образцам является характерная пластическая проработка объема фигур, и особенно лиц, где ярко выражены физиогномические черты. Однако Космас выходит за рамки простого подражания, поскольку обладает исключительной цветовой чувствительностью, которая выражается в использовании ярких цветов и смелом сопоставлении ярких и теплых оттенков. Слабости в художественном замысле художника проявляются лишь в многогранных сценах мученичества, требующих живого и драматического движения, для которых у него не было моделей.