L'opera, anonimamente attribuita a un artista italiano del XVII secolo, rappresenta l'Incredulità di San Tommaso, realizzata in olio su lastra di marmo. Le dimensioni della lastra sono di cm 25 x 35, mentre la cornice misura cm 31 x 42.
La composizione è verosimilmente ispirata all'opera del Guercino, conservata alla National Gallery di Londra, ed è altresì influenzata dall'incisione del dipinto realizzata da Giovanni Battista Pasqualini nel 1621. Elementi distintivi, come la semplificazione del gruppo di figure e il fondo chiaro, evidenziano questa derivazione.
Le cromie utilizzate, caratterizzate da tonalità di gusto veneziano, rivelano l'appartenenza al periodo neoveneto, un movimento stilistico che si affermò a Roma nel corso del XVII secolo. L'opera presenta anche una spaccatura riparata nella lastra.
