Le martyre de sainte Ursule est vraisemblablement le dernier tableau achevé du Caravage. Il réalise un dernier autoportrait dans l'homme à la lance.
Image concentrée sur deux figures a mi-corps, l'une brandissant son arc et l'autre, sainte Ursule, adoptant une attitude d'humilité. Cette composition diffère des représentations traditionnelles de sainte Ursule ; presque toujours accompagnée de onze mille vierges qui, comme le veut la légende, auraient partagé le martyre de cette obscure sainte née en Grande-Bretagne et tuée par les Huns.
Le sujet n'avait d'ailleurs pas été identifié avant que l'on ne découvre un document confirmant sa provenance et sa possession par Doria. Le tableau est décrit comme sainte Ursule transpercée par le tyran et il est clair que le Caravage formula son sujet en s'appuyant sur des sources écrites -très probablement la légende dorée- librement remaniées par ses soins. La légende dorée raconte comment le prince des Huns, après que furent décapités les nombreux disciples d'Ursule, fut à tel point marqué par la beauté de la sainte qu'il voulut l'épouser, puis sur son refus, la tua d'une flèche