Posta a meridione, si affaccia sul giardino che originariamente si estendeva sino a via Cisterna del Follo congiungendo, attraverso un percorso immerso nel verde, la Palazzina a Palazzo Bonacossi. Le tre arcate, ora chiuse da una grata in legno, univano armoniosamente lo spazio interno a quello esterno, inondando di luce lo spazio.
La volta a botte è suddivisa in tre ampie fasce, scandite da vele che prendono origine dalle sei lunette laterali; nei rettangoli centrali, le tre figure femminili rappresentano con ogni probabilità le Ore: Tallo, Auso e Carpio, figlie di Zeus e Teti.
L’elegante apparato decorativo, attribuito a Camillo Filippi (1523-1574) padre del Bastianino, propone una serie di immagini legate a simbologie propiziatrici, che fungono da buon auspicio al futuro cammino delle due giovani figlie di Francesco d’Este: animali beneauguranti come le capre, oppure satiri e ninfe al seguito di Bacco, spiriti propiziatori di fertilità, attributi di abbondanza quali cesti di frutta e cornucopie.
Vengono assegnati allo stesso autore anche i Ritratti di Marfisa e Bradamante, riportati alla luce nel corso dei lavori di recupero e restauro pittorico eseguiti da Enrico Giberti fra il 1912 ed il 1915.
Le principesse estensi, inserite in medaglioni al centro delle lunette di ponente e di levante, circondate da raffinate decorazioni a grottesche, vengono rappresentate ancora bambine; alla base dei medaglioni fra due piccoli pappagalli sono visibili le scritte “Marfisa Estensis” e “Bradamante Estensis”. La giovane età di Marfisa, nata nel 1554, fa pensare ad una esecuzione della decorazione di poco posteriore alla fondazione della Palazzina, ipotizzata intorno al 1559.