Un gruppo di uomini in abiti scuri e colletti bianchi si riunisce attorno a un corpo senza vita, i loro volti illuminati mentre una figura, distinta dal suo cappello nero, gesticola con una pinza verso i muscoli esposti del braccio sinistro del cadavere. Nicolaes Tulp dimostra l'anatomia del braccio ai suoi colleghi medici, mentre un libro di testo anatomico aperto è appoggiato nell'angolo in basso a destra, le sue pagine catturano la luce. Questa scena è stata dipinta per la Gilda dei Chirurghi per commemorare una lezione pubblica di anatomia, un evento annuale ad Amsterdam dove medici e pubblico potevano assistere a una dissezione.

Rembrandt aveva solo 26 anni quando ricevette questo incarico, il suo primo grande progetto ad Amsterdam, e ogni uomo incluso pagò per apparire nel ritratto, con Tulp che occupava il ruolo centrale. Il dipinto segna un punto di svolta nel ritratto di gruppo, combinando una narrazione drammatica con la rappresentazione di un cadavere a grandezza naturale al centro, una rottura radicale con le convenzioni precedenti della pittura dell'età dell'oro olandese.