Prvobitno mileševsko slikarstvo je do XVI veka bilo već znatno
oštećeno, pa se pristupilo ponovnom oslikavanju naosa novim slojem
fresaka, koje se u nauci pripisuju slikaru i književniku Longinu i
njegovoj slikarskoj družini, oformljenoj u obnovljenoj Pećkoj
patrijaršiji. Nema pisanih svedočanstava o godini nastanka novih
mileševskih fresaka, ali se one, po najbližoj srodnosti sa stilom
mlađih fresaka u Bogorodičinoj crkvi u Studenici, datuju oko 1568.
godine. Pažljivim nanošenjem fresko-maltera bez oštećenja nove
freske su prekrile staro slikarstvo. Negde su čak i ponovile
njegovu ikonografiju, kao na kompozicijama Jevanđeliste Jovana na
jugoistočnom pandantifu, Tri mladića u peći ognjenoj i u Pokajanju
Davidovom u južnoj pevnici, Četrdeset sevastijskih mučenika u
severnoj pevnici a verovatno i na Krštenju Hristovom, predstavljenom
na južnom zidu zapadnog traveja. Negde se odstupilo i od prvobitnog
redosleda i od ikonografije kompozicija. Tako, nova kompozicija
Tajne večere prekriva na južnom zidu iznad pevnice staru sliku
Silaska u Ad. Na istočnoj strani kubičnog postolja nova slika
Vaznesenja Hristovog, postavljena je preko stare predstave Hristovog
blagosiljanja apostola pre vaznesenja, dok je na zapadnom zidu
kubičnog postolja, preko slike Evharistije, naslikan Silazak Svetog
Duha na apostole. Ponovljene su i neke pojedinačne slike svetitelja.
Na severoistočnom pilastru sa njegove istočne strane je slika
Svetog Jovana Damaskina, a sa zapadne strane, u drugoj zoni,
delimično je obnovljena predstava arhanđela Gavrila iz
Blagovesti i ispod njega predstava Bogorodice u dve zone, koja se
molitveno obraća Hristu na naspramnom jugoistočnom pilastru.
Izgleda da prilikom oslikavanja novim slojem fresaka u XVI veku
nisu pokriveni svi oštećeni zidovi, pa su u XVII veku dalje
živopisani neki delovi hrama. Fragmenti novog sloja fresaka vide
se sada samo na severnom zidu đakonikona u delimično sačuvanom
ciklusu sv. Stefana Prvomučenika. Čitave su kompozicije:
Prezvirter Lukijan obaveštava episkopa Jovana o svojoj viziji;
Episkop Jovan pronalazi mošti sv. Stefana; Prenos moštiju sv.
Stefana na Sion.
Verovatno je u obnovi slikarstva u XVII veku na istočnoj strani
severnog prozora spratne kapele nad eksonarteksom naslikan krst sa
rascvetalom vrežom u donjem delu i tri poprečna kraka sa ispisanim
slovima. Ovakav krst sa kriptogramima simboliše vaskrsenje preko
Hristove krsne smrti i ima uneralni smisao u prostorima
sepulkralne namene. Krst takođe ima moć da štiti od demona i da
odgoni zle sile, pa je često i slikan u prozorima i na ulazima u
hramove.