Die Erneuerung der religiösen Kunst aus dem Studium der italienischen Hochrenaissance wurde Johann von Schraudolph zum künstlerischen Leitgedanken.
Unter den Nazarenern genoss er die besondere Gunst Ludwigs I. Der König hatte ihn nicht nur nach Italien geschickt, sondern auch immer wieder auf geeignete italienische Vorlagen hingewiesen. Zum Vorbild der »Hl. Agnes« diente Raffaels »Dame mit dem Einhorn« der Galleria Borghese in Rom, das von späterer Hand durch eine heute abgenommene Übermalung zu einer hl. Katharina mit Rad und Palmzweig verändert worden war. Schraudolph stellt die Heilige als Halbfigur in gefühlvoller Linkswendung vor eine tiefe Landschaft. Über weich fallendem Haar sitzt ein Kronreif. Der kostbare Schmuckbesatz des Kleides belegt ihre Abkunft aus einer reichen römischen Familie. Das Lamm als Symbol Christi wird von der Heiligen, der es zugleich als Sinnbild ihrer Reinheit dient, unter ihrem rechten Arm
geborgen. Ihre Linke hält den Palmzweig als Zeichen ihres Martyriums.
Ungeachtet der formalen Nähe zu Raffael zeigt das Gemälde den Einfluss des florentinischen Quattrocento: in der von Perugino entlehnten Streckung, der intensiven Farbigkeit und dem emailartigen Schmelz der Oberflächen. Diese Charakteristika sind dem Einfluss Heinrich Maria von Hess’ zu verdanken, dem Schraudolph bei der Ausmalung der großen Münchner Kirchenprojekte assistierte. Den stilistischen Anschluss an den »römischen« Raffael fand Schraudolph erst nach seinem Romaufenthalt 1844/45.