A designação deve-se à pintura do tecto que representa Diana, a deusa da caça, acompanhada de ninfas e sátiros. Da autoria de Cirilo Volkmar Machado (1748-1823), faz parte da campanha decorativa executada a partir de 1796 por encomenda do então Príncipe Regente, futuro rei D. João VI. O pintor inspirou-se num quadro de Domenichino, intitulado "Caçada de Diana", existente na Galeria Borghese em Roma.
A  pintura na parede norte, porta entreaberta em trompe-l'-oeil, representa a mesma deusa, também conhecida por Selene, a deusa da Lua, e Endimião, o pastor por quem se apaixonou.

Sala de Diana
Sala de Diana