システィーナ礼拝堂壁画修復
フレスコ画は湿った漆喰に顔料を刷り込むという技法であり、その特性上使用できる顔料は限られている。ミケランジェロが描いた祭壇画『最後の審判』で使用されている青色顔料のウルトラマリンが天井画では使用されていないことが、修復チームが天井画には多彩な顔料が使用されていないだろうと判断した一因でもあった。ウルトラマリンは高価な鉱物であるラピスラズリを原料としたもので、フレスコ画では漆喰が完全に乾いてからフレスコ・セッコの技法で使用される顔料である。『最後の審判』で使用されている、円光やローブの飾りを表現する金箔もウルトラマリン同様に漆喰が乾いてから使用される素材だった。ただし、ヴァザーリはその著書で、ミケランジェロの当初予定では天井画の仕上げとしてウルトラマリンと金箔を使用するつもりだったと書いている。そしてヴァザーリはこの予定が実現しなかった理由として、ミケランジェロが足場を再び組み直すのを嫌がったことと、おそらくは金箔と鮮やか過ぎるウルトラマリンが、ミケランジェロが天井画に込めた制作意図を分かりづらくすると考えたためだろうとしている。
修復チームにとって、天井画の色使いに関してもっとも予想外だった技法はミケランジェロが使用した陰影描写だった。ペンデンティヴに並んで描かれている「リビアの巫女」と「預言者ダニエル」がその好例といえる。リビアの巫女が身にまとう黄色の衣服には、濃黄色から淡橙色、暗橙色からほとんど赤色と、さまざまな階調の色彩でグラデーションがつけられていた。ダニエルのローブにはリビアの巫女のような滑らかなグラデーションは施されていない。ローブの黄色の裏地には濃緑色だけが陰色として使用され、薄紫色の衣服には濃赤色が陰色に用いられている。
1547年ごろにイタリア人歴史学者パオロ・ジョヴィオが、硝酸カリウムとひび割れによって天井画が損傷しつつあるという記録を残している。建物上層からの水漏れに起因する硝酸カリウムは、顔料を白化させてしまうことがある。ローマ教皇庁の美術品修復部門の責任者で、1980年からの大修復の指揮を執ったジャンルイージ・コラルッチは、自身のエッセイ「ミケランジェロの色彩再発見」のなかで、過去に修復を手がけた人々が作品の透明感を保つために亜麻仁油ないしクルミ油を修復に用いたと記している。
1625年に「見習い金箔師」シモーネ・ラギが天井画の修復作業を行った。天井画の表面を麻布で拭き清めてパンで汚れをこそぎ落とし、しつこい汚れを落とすときには湿らせたパンを使うこともあった。ラギの報告書にはフレスコ画が「何の損傷もなく元通りの美しさを取り戻した」と記されている。コラルッチはラギが適切に画肌表面のワニス層を洗浄して、もとの色彩をよみがえらせたことは「まず間違いない」と評価しているが、ラギの報告書には「修復技法の肝心な点については何も書かれていない」としている。