Le Réfectoire de Santa Maria delle Grazie abrite l'un des chefs-d'œuvre absolus de l'art en Italie : la Cène de Léonard de Vinci. La Cène a été peinte sur une période allant de 1494 à 1497.

L'emplacement de cette œuvre dans le lieu où les frères se réunissaient pour manger, n'est en rien évident. En effet il n'est pas banal de rappeler que le réfectoire se trouve à quelques pas de l'église où les religieux écoutaient les Écritures et prenaient l'Eucharistie. Ainsi, la présence de cette œuvre, au centre du geste quotidien du déjeuner et de la cène, rappelait continuellement aux frères que la vie de la communauté religieuse est une extension de la vie du Christ et des apôtres.

Dans ce lieu, la thématique religieuse se marie à celle historique et artistique. La Cène a été commandée à Léonard de Vinci par Ludovico Sforza, alors duc de Milan, dans le cadre d'un projet d'embellissement du couvent et de l'église de Santa Maria delle Grazie.

Ludovico Sforza avait l'intention de placer sa propre sépulture dans ces lieux et pour cette raison le bâtiment, l'église et le réfectoire devaient être une œuvre d'art sacrée, satisfaire les ambitions du duc et donner de la noblesse à sa ville avec des œuvres d'architecture et d'art dans le style de l'époque.

Léonard de Vinci avec la Cène a créé en Italie septentrionale un exemple admirable de la nouvelle perspective, inaugurée dans l'art florentin, en ouvrant le mur du fond du réfectoire avec l'illusion d'une pièce spacieuse du plafond aux caissons.

L'artiste, s'agissant de peinture sur mur ne s'est pas fié à la traditionnelle et résistante technique de la fresque, qui impose de poser rapidement la couleur sur l'enduit encore humide, mais a voulu expérimenter une méthode innovante qui lui permettait d'intervenir sur l'enduit sec et donc de pouvoir revenir à plusieurs reprises sur l'œuvre en prenant soin de chaque détail.

Malheureusement les intuitions de Léonard de Vince s'avérèrent fausses et rapidement, par un malheureux concours de circonstances, la peinture a commencé à se détériorer. Par conséquent, au fil des siècles de nombreuses restaurations se succédèrent dans la tentative désespérée de sauver le chef-d'œuvre.

En 1999, après plus de vingt ans de travail, la dernière intervention de conservation a pris fin, grâce à la suppression de nombreuses repeintures, et a mis à jour ce qui restait des couches d'origine.