De muurschilderingen in het zuidelijk transept zijn een fraaie getuigenis van een laatmiddeleeuwse stoffering.

Het indrukwekkende Laatste Oordeel op de zuidmuur toont bovenaan de oordelende Christus als wereldheerser, gezeten op een regenboog. Zijn bovenlijf is ontbloot om de tekenen van zijn lijden zichtbaar te maken. Zijn voeten rusten op de wereldbol. Naast zijn hoofd is rechts het zwaard van de gerechtigheid afgebeeld, links de lelie van de barmhartigheid. In de spitsboog zweven vier bazuinende engelen. Aan zijn voeten knielen op de aarde links Maria en rechts de Heilige Johannes de Doper. Zij zijn de voorsprekers voor het zielenheil van een schare gelovigen die achter hen geknield en biddend zijn weergegeven.

Op de onderste helft van de schildering verrijzen de doden uit hun graven. Centraal staat de Heilige Michaël als zielenweger, gekleed in een harnas. Hij scheidt de goede van de slechte zielen. De gelukzaligen treden links onder leiding van de Heilige Petrus het paradijs binnen, dat symbolisch als een gotisch kerkportaal is voorgesteld. De verdoemden worden rechts door duivels en monsters naar de brandende hel gevoerd. Op tekstbanderollen verschenen hier de zeven hoofdzonden: hovaardigheid, gierigheid, onkuisheid, gulzigheid en gramschap waren bij de ontdekking in de 19de eeuw nog leesbaar.

De imposante afmetingen van het tafereel zorgden ervoor dat alle gelovigen het konden zien en zouden denken aan het einde der tijden.

Dit Laatste Oordeel is iconografisch bijzonder interessant. Het ontleent meerdere elementen aan meesterwerken met hetzelfde thema, van Zuid-Nederlandse paneelschilders als Rogier van der Weyden (Beaune, Hôtel-Dieu), het Eyckiaanse Laatste Oordeel (New-York, Metropolitan Museum of Art) en Hans Memling (Gdansk, Nationalmuseum). Een merkwaardig detail in de uitbeelding van de verdoemden, namelijk de ziel die in het midden onderaan door twee duivels naar de hel gevoerd wordt, komt op dezelfde wijze voor op het Laatste Oordeel van Diest (Diest, Stedelijk Museum). In het bijzonder dienen ook de gelijkenissen vermeld met de voorstelling van het Paradijs door Dirk Bouts. Dit paneel heeft als pendant de voorstelling van de verdoemden in de hel (beide zijn momenteel bewaard in Rijsel, Musée des Beaux-Arts). Deze schilderijen worden -hoewel niet onverdeeld- beschouwd als de buitenluiken van het verdwenen Laatste Oordeel dat Dirk Bouts als gerechtigheidstafereel voor het Leuvense stadhuis schilderde in 1468-1469. De gelukzaligen die in de Sint-Leonarduskerk door Petrus aan de paradijspoort worden begroet en die gekleed zijn met een lendendoek, kunnen vrijwel rechtstreeks aan dit paneel van Bouts ontleend zijn, alsook de vrouwelijke ziel in het midden onderaan. Deze beide onderdelen, komen ook voor op een doekschilderij met het Laatste Oordeel (München, Bayerische Staatsgemäldesammlungen) die beschouwd wordt als een kopie van Bouts' meesterwerk, en waarop ook de compositie van beide panelen in Rijsel terug te vinden is.

Het voorkomen van deze beide composities van Bouts op de muurschildering van Zoutleeuw kan een argument zijn om te veronderstellen dat zij uit het Laatste Oordeel van Leuven gekopieerd zijn. Tussen beide naburige steden bestonden in de 15de eeuw intense artistieke betrekkingen. Verschillende Leuvense kunstenaars werkten in Zoutleeuw aan de bouw en de stoffering van de Sint-Leonarduskerk. Het is ook bekend dat een schilder als Arnould de Maalder in 1470 de stad Leuven voor Zoutleeuw verlaten heeft. Er mag daarom verondersteld worden dat de kunstenaars in Zoutleeuw met het werk van Dirk Bouts vertrouwd waren.

Op de westmuur van het transept bevinden zich vier heiligen onder een laatgotische bogenrij. Links is de Heilige Servatius voorgesteld als bisschop met een sleutel als attribuut. Onder zijn voeten ligt een draak, die herinnert aan zijn strijd tegen het Arianisme. Rechts van hem staat de Heilige Rochus als bedevaarder. Naast zijn hoofd zweeft een engel met tekstbanderol. De volgende figuur draagt een harnas en wordt gewoonlijk als de Heilige Albertus geïdentificeerd. Ten slotte is uiterst rechts de Heilige Egidius afgebeeld, als een benedictijn met abtstaf. Hij werd verwond door jagers, met een pijl die bedoeld was voor de voorgestelde hinde. In de lacunes onderaan is zichtbaar dat er onder deze vier heiligen nog een oudere schildering bewaard is.

De compositie van het Laatste Oordeel ontleent dus aan verschillende Zuid-Nederlandse meesterwerken uit de 15de-eeuwse paneelschilderkunst. De uitwerking van het thema is evenwel meer narratief en anekdotisch. Het tafereel kan in het laatste kwart van de 15de eeuw gedateerd worden. De heiligenfiguren behoren tot dezelfde artistieke traditie, en kunnen aan een navolger van Dirk Bouts worden toegeschreven. Ontdekt circa 1873 tijdens de ontpleisteringswerken aan de kerk onder leiding van architect August Van Assche, was de restauratie van het Laatste Oordeel het voorwerp van een dispuut tussen Jules Helbig en de Koninklijke Commissie voor Monumenten. Helbig, die de schildering op artistiek vlak erg zwak vond, meende dat hij het werk in de ontbrekende partijen zou moeten verbeteren en in de geest van de 15de-eeuwse meesterwerken aanvullen. De commissie oordeelde dat het werk gerestaureerd moest worden met een maximaal respect van de bestaande schildering. Tot een restauratie kwam het niet. Camille Tulpinck maakte rond 1900 een aquarel van beide schilderingen (Brussel, Koninklijke Musea voor Kunst en Geschiedenis).

In 1935 kwam de restauratie -ditmaal van de beide taferelen- opnieuw ter sprake. Met de kandidaat-restaurateurs Arthur Van Gramberen (Tienen) en Cornelis Leegenhoek (Brugge), werd toen evenmin een vergelijk bekomen.

Het Laatste Oordeel, dat bij zijn ontdekking al in slechte staat was, schilferde van jaar tot jaar verder af en is in een slechte toestand. Een vooronderzoek in functie van een restauratie werd uitgevoerd door het Koninklijk Instituut voor het Kunstpatrimonium in 2013. De heiligenfiguren werden in 1990 behandeld door de conserveringsploeg van het Bestuur Monumenten en Landschappen.