Die unter dem Trierer Dom aufgefundenen Deckenmalereien stellen ein einzigartiges Denkmal spätantiker Kunst dar. Sie wurden in über drei Metern Tiefe unter dem heutigen Dom geborgen und in über zehnjähriger Puzzlearbeit aus mehr als 30.000 Fragmenten wieder zusammengesetzt. Sie stammen aus einem reich ausgestatteten Wohnpalast, der um das Jahr 330 im Zuge des Ausbaus der großen frühchristlichen Kirchenanlage niedergelegt wurde.

In schachbrettartigem Wechsel sind sieben fliegende Erotenpaare und Eros und Psyche sowie sieben lebensgroße Brustbilder (drei Philosophen oder Dichter und vier Frauenbüsten) dargestellt. Das Frauenbildnis in der Mitte nimmt eine Sonderstellung ein und wird als Porträt der Maxima Fausta gedeutet, die seit 307 n. Chr. die Gattin Kaiser Konstantins war und im Jahre 326 n. Chr. wegen Ehebruchs getötet wurde. Die sie umgebenden Personifikationen und Darstellungen verdeutlichen Wohlergehen, Bildung und Reichtum als Ausdruck des am kaiserlichen Hof propagierten glücklichen Zeitalters ("felicitas temporum").

Die Restaurierung der aus dem gleichen Raum stammenden Wandmalerei wird eine der vordringlichsten Aufgaben des Museums in den nächsten Jahren sein.