La fresque du mur sud de la chambre de Cupidon et Psyché est étroitement liée, dans une logique de parfaite continuité, à celle du mur ouest. Les deux parties contribuent à la narration en peignant le banquet de mariage de Cupidon et Psyché. Contrairement à ce qui se passe dans les lunettes et les octogones du plafond, l'épisode raconté dans cette fresque n'est pas précisément reflété dans le texte d'Apulée. Une partie des critiques ont donc tenté d'interpréter la scène à la lumière de différentes sources. Verheyen (1977), par exemple, émet l'hypothèse d'une possible dépendance à l'Hypnerotomachie polyphilitique. Amedeo Belluzzi (1998) retrace la genèse compositionnelle des fresques, à partir de deux dessins préparatoires conservés à Chatsworth, dans la collection du Devonshire, et propose des comparaisons avec deux gravures, l'une de Battista Franco (Paris, Bibliotheque Nazionale) et l'autre de Diana Scultori (Rome, Istituto Nazionale per la Grafica), toutes deux issues non pas de l'écriture définitive des fresques, mais des dessins préliminaires de Giulio Romano. La partie de la scène sur le mur sud (qui se poursuit pendant un court moment sur le mur est) montre Vulcain à gauche, en dialogue avec une vieille femme, Apollon entouré de divinités féminines, Dionysos et Silène à gauche de l'armoire, Amore et Psyché couchés sur un petit lit, leur fille Volupté appuyée contre le ventre de sa mère et, enfin, Cérès avec une autre figure, parfois interprétée comme Junon. En haut à gauche, parmi les nuages, se trouve une figure ailée, que Vasari a identifiée comme Zéphyr. La scène comprend des personnages secondaires non caractérisés par des attributs iconographiques, quelques satyres et une foule d'animans, dont beaucoup sont exotiques (un couple de trigres, un chameau, un éléphant, une girafe, un babouin et un lion). Au centre de la composition, sous une luxuriante pergola voûtée, se détache le buffet d'exposition, serti de vaisselle précieuse. La fresque est peinte sur soixante-quatorze couches de plâtre différentes, dont une sur le mur est. La trace du dessin des figures a été reportée sur la surface du plâtre, en prenant bien soin de ne pas rendre les signes visibles et de les dissimuler autant que possible sous une peinture assez corsée, riche en chaux. Une observation attentive a permis de reconnaître des traces de gravures indirectes, puis renforcées par des gravures directes, notamment sur le côté gauche de la fresque, sur les figures de Vulcain, la femme à gibier, la nymphe à demi-distance à gauche d'Apollon (surtout dans sa robe) et sur les drapés autour du bras droit d'Apollon.