Ein grandioses architektonisches Setting rahmt eine Versammlung von Dutzenden von Figuren, die alle in lebhafte Diskussionen, Schreiben, Lesen oder tiefes Nachdenken vertieft sind. In der Mitte schreiten zwei Männer in fließenden Gewändern nebeneinander voran, einer gestikuliert nach oben und der andere streckt seine Hand horizontal aus, umgeben von einem Halbkreis aufmerksamer Zuhörer. Die Szene entfaltet sich unter einer weiten, mit Kämpfen verzierten Gewölbe, mit Bögen, die in die Ferne zurücktreten, und einem Stück blauen Himmels, das durch die entfernteste Öffnung sichtbar ist, was ein starkes Gefühl von Tiefe erzeugt.

Links gruppiert sich eine Gruppe von Figuren um einen Mann, der in ein Buch schreibt, während andere Tablets, Rollen oder Instrumente konsultieren, ihre Haltungen und Gesten vielfältig und ausdrucksstark. Rechts beugt sich eine Sammlung von Männern in bunten Gewändern über geometrische Diagramme auf einer Tafel, während andere im Gespräch oder in der Kontemplation stehen. Die unteren Stufen sind mit sitzenden und sich zurücklehnenden Figuren überfüllt, einige in ihre Arbeit vertieft, andere in Gedanken oder Debatten verloren, ihre Gesichter mit sorgfältiger Aufmerksamkeit für die Individualität dargestellt.

Marmorstatuen in Nischen flankieren die Komposition, ihre blassen Formen kontrastieren mit den lebhaften Gewändern der lebenden Philosophen darunter. Das Licht fällt gleichmäßig auf die Szene, beleuchtet die Architektur und wirft sanfte Schatten, die die Figuren modellieren und die Klarheit ihrer Formen betonen. Raphael verwendet eine harmonische Palette von Blau-, Rot-, Ocker- und Grüntönen, mit scharfen Konturen und sanften Übergängen, die für die Hochrenaissance-Malerei charakteristisch sind.

Kleine Details sind reichlich vorhanden, von den komplizierten Mustern auf dem Boden bis zu den subtilen Interaktionen zwischen den Figuren, die alle zum Gefühl von intellektueller Energie und Austausch beitragen.