三清殿是永乐宫的主殿，殿的四周和神龛内外都绘满了壁画，全部面积有403.34平方米，好像一条巨大的浮雕带，环绕着整个大殿。根据题记，壁画绘制于元泰定二年(1325)，虽然经过漫长岁月的侵蚀，壁画依然保持着清晰的面貌。
三清殿壁画所描绘的是道教神仙朝元的盛况。在东、西、北三壁及神龛的左右两侧，分别画有8位身高3米的主神。围绕主神，二百八十余位神仙重叠地排成四层，组成长长的行列。在神仙行列中，有肃穆庄严的帝君，仙风飘逸的仙伯、真人、神王，有威武骠悍的元帅、力士，有清秀美丽的金童玉女，他们有的对话，有的倾听，有的顾盼，有的沉思，场面宏伟庄严真切，使观者有身临其境之感。
壁画对人物形象的描绘充分地体现了传统中国绘画的特点。画师以简练而严谨、流畅而刚劲的线条刻画了众多生动的形象，这些形象按不同的年纪、性格和表情，变化多样而不雷同。线条在疏密有致的组织中，刚柔相济的变化中，创造了和谐的韵律和装饰性效果。壁画色彩除了主神衣服用绯红和堆金沥粉以外，全画以青绿为主，表现了理想中神的庄严和清静。二百八十多位神仙组成八组，在统一中求得变化，以免单调平板，显示了作者高妙的构图技巧和匠心。
永乐宫壁画与宋代壁画名家武宗元所作的《朝元仙杖图》是一脉相承的，神仙的形象和线条表现的方法具有一定承传关系。所不同的是，后者是向前行进的神仙行列，而前者是朝拜时的静止状态。一是动中求静，一是静中有动。
永乐宫内除三清殿主殿以外，还有无极门、纯阳殿、重阳殿。殿内也绘有壁画。纯阳殿壁画创作的时间比三清殿壁画晚三十余年，所描绘的是吕洞宾一生经历的故事，由连续性的52幅组画组成。其中每幅约16平方米，画中内容以现实生活为背景，有宫殿、园林、山野、街市，九流三教，山水人物，可谓包罗万象。重阳殿壁画描绘的是全真教创始人王重阳的故事，构图及画风与纯阳殿相近，由49幅连续性的画面组成，各部分之间以山、石、云、树相隔。永乐宫内璧画的总体面积达 873平方米。内容丰富，技巧精湛，是对唐宋人物画的继承与发展。所表现的虽是神话故事，但形象并不是抽象的概念化的，而是富有个性的。对于署名为马君祥、马七、张遵礼等这些普通的民间画工，虽然不见于画史的记载，但他们的作品将永远记录在中国绘画史中。
玄元十子（局部） 三清殿神龛扇面墙外东面
二十八宿之一 三清殿北壁东侧
东极青华太乙救苦天尊及诸仙尊（局部） 三清殿神龛扇面墙外西面
玉女 三清殿北壁东侧
玄元十子之一 三清殿神龛扇面墙外西面
玉女 三清殿神龛扇面墙外东面
历代传经法师 三清殿北壁西侧
玄元十子之一 三清殿神龛扇面墙外东面
三十二天帝君之一 三清殿神龛扇面墙背面
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