La peinture est effectuée à l’huile sur une préparation claire, appliquée sur toute la surface du panneau. Elle est visible sur les bords du panneau.

L’examen en réflectographie infrarouge révèle la présence d’un poncif, une technique fréquemment employée à cette époque, permettant le transfert sur le panneau d’un dessin réalisé au préalable sur un carton préparatoire. Pour cette technique, la feuille utilisée comme intermédiaire est percée en suivant le dessin. Elle est ensuite posée sur le panneau ; du charbon en poudre est appliqué par-dessus. La composition apparaît alors sur le panneau sous forme de petits points noirs. Cette technique permet non seulement de faciliter la mise en œuvre du portrait (le dessin n’est pas réalisé sur le vif mais en avant), mais aussi et surtout sa reproduction identique et illimitée sur d’autres panneaux. Une fois le poncif réalisé, l’artiste a raffiné le dessin en traçant quelques lignes avec une technique sèche, pour relier les points ou préciser un volume.

La scène est peinte en demi-pâte et en glacis superposés pour réaliser les transitions colorées et les ombres. Le fond vert est quant à lui brossé de manière plus rapide et avec une matière plus épaisse, dans laquelle se sont inscrits les traces du pinceau. Elles détourent le portrait, ce qui montre que le fond vert a été appliqué en dernier. Les détails les plus fins comme les fils d’or du vêtement de François Ier, ses cheveux, la dentelle, le blason sur le chapeau, sont suggérés par de très fins traits de pinceau, en empâtement.

Ayant fait l’objet d’interventions de réintégration chromatique lors de la campagne de restauration de 1999, le repiquage est aujourd’hui chromatiquement discordant et détectable à l’œil nu, perturbant notablement la bonne lisibilité du sujet ainsi que l’appréciation de la finesse de la technique picturale.

Un nettoyage ancien a également laissé des résidus de résine oxydée et/ou de l’encrassement dans les anfractuosités de la peinture, modifiant notamment la perception de la couleur du fond.

Le vernis de surface est oxydé et confère à l’œuvre une apparence jaunie. Son application est très hétérogène : il semble avoir été nettoyé de manière sélective. De nombreux repeints sont présents et sont chromatiquement discordants.

Un décrassage a, dans un premier temps, permis d’enlever les particules de crasse adhérentes à la surface de l’œuvre, et d’avoir un meilleur accès au vernis et aux repeints. S’en est suivi un refixage pour reprendre localement l’adhésion de la couche picturale, au niveau des craquelures soulevées. En prévision d’un allégement du vernis, des tests de solubilité ont été effectués afin de juger de la solubilité du vernis et du rendu esthétique recherché. Les tests ont ainsi permis de sélectionner un protocole de nettoyage pour l’ensemble du tableau, en concertation avec les responsables de l’œuvre. Le nettoyage a révélé la qualité et la finesse d’exécution du tableau et les couleurs aux tonalités froides et vives choisies par le peintre. Après la pose d’un vernis intermédiaire, les petites lacunes de la couche picturale ont été mastiquées. L’intégrité visuelle a été restituée en retouchant de façon illusionniste les lacunes préalablement mastiquées. Elles ont été restituées au ton avec des repiquage très précis en glacis proche de la tonalité locale.

Durée des travaux : en cours 
Montant du marché : 3 880 € HT
MaÎtrise d’ouvrage : Musée Condé – Château de Chantilly
MaÎtrise d’œuvre : Mathieu Deldicque, conservateur du patrimoine et directeur du musée Condé