La fresque est aujourd’hui si détériorée que la Cène n’est plus que l’ombre de ce qui a été jadis une œuvre splendide aux couleurs éblouissantes. Les teintes vives — Bleues, verte et jaune — se sont éteintes, la nappe et huit tentures murales ont perdu toute couleur ainsi que leurs motifs et ornements. Léonard est en grande partie responsable de cette dégradation.
   Matteo Bandello, auteur de la nouvelle qui a inspiré le Roméo et Juliette de Shakespeare, a souvent observé Léonard quand il peignait la Cène dans le réfectoire du couvent de son oncle prieur. Voici ce qu’il raconte : « Il arrivait souvent au couvent de grand matin ; et cela, je l’ai vu moi-même. Il montait en courant sur son échafaudage. Là, oubliant jusqu’au soin de se nourrir, il ne quittât pas les pinceaux depuis le levé du soleil jusqu’à ce que la nuit tout à fait noire le mit dans l’impossibilité absolue de continuer. Parfois il restait trois ou quatre jours sans rien faire, passant seulement quelques heures par jour, les bras croisées, à contempler ses figures, et, apparemment, à les critiquer en lui-même. Je l’ai vu en plein midi, quand le soleil à son zénith rend les rues de Milan désertes, quitter la Seigneurie, où il façonnait son cheval de grandeur colossale [le monument équestre des Sforza], sans chercher l’ombre, et se précipiter au couvent par le chemin le plus court, où il donnait en hâte un ou deux coups de pinceaux pour s’en aller sur-le-champ. »
   Ni de tempérament, ni de formation, Léonard n’est un fresquiste. Il est à la fois trop libre et trop contemplatif dans l’exécution de ses peintures, se fiant à l’inspiration du moment. La fresque est d’une exécution très difficile qui exige une grande rigueur. Le peintre doit organiser son travail de façon à pouvoir diviser l’œuvre en morceaux réduits à ce qu’il peut terminer en une journée. Des couleurs diluées à l’eau sont posées sur un enduit frais ; l’enduit absorbe la couleur, se durcit en séchant, de sorte que la peinture murale dure aussi longtemps que son support. Malheureusement, Léonard a jugé bon d’innover en inventant un nouveau procédé. Depuis toujours il préfère les émulsions à l’huile qui lui permettent d’atteindre au clair-obscur. Mais cette technique, utilisée à l’échelle d’une fresque, sur mur sec, se relève catastrophique car elle ne résiste pas à l’humidité et l’enduit se décolle du mur. De sorte que la fresque a commencé à se détériorer du vivant de Léonard. Un demi-siécle après son exécution, Vasari déplore qu’elle ne soit plus qu’une « tache offusquante ».