En octubre de 1780 Goya, acompañado de sus cuñados Francisco y Ramón Bayeu, llega a Zaragoza para pintar otra vez en la basílica de Nuestra Señora del Pilar. Francisco Bayeu, a quien el Cabildo encargó la decoración de bóvedas y cúpulas en torno a la Santa Capilla, propuso a Goya pintar dos de la cúpulas y a Ramón Bayeu las otras dos.
Pero Goya sólo pintó la cúpula junto a la capilla de San Joaquín, con la letanía Regina Martyrum, es decir, a María como Reina de los Mártires, a causa de los enfrentamientos con Francisco Bayeu y con la Junta de Fábrica que dirigía las obras del templo. La causa fue la manera rápida de pintar de Goya, a grandes brochazos y manchas, sin precisión en el dibujo, que daba la sensación de no estar acabadas las figuras, lo que provocó duras críticas en la Junta de Fábrica y en otras personas, que alcanzaron a Bayeu.
La manera de Goya, libre y rápida, chocaba con los gustos clasicistas de la época, que iban por un camino muy opuesto. Se prefería una pintura con figuras muy terminadas, dibujo muy acabado y actitudes contenidas y elegantes. Todo ello causó al pintor de Fuendetodos enfrentamientos, disgustos y pesares, teniendo que mediar el Padre Salcedo, prior de la Cartuja de Aula Dei, para buscar solución al conflicto surgido entre la Junta y el pintor.
Regina Martyrum es un conjunto espléndido de composición y bellísimo en colorido, resuelto con soltura magistral. Sin duda, uno de las obras cumbre de toda la producción de Goya en la que resume la rica tradición de la pintura tardobarroca y rococó en la que se había formando, pero la transforma mediante un lenguaje decorativo renovado, en el que incorpora un naturalismo que se aprecia en los mártires. Sin renunciar a la sensación de acontecimiento sobrenatural, los santos y santas parecen hombres y mujeres reales, de carne y hueso, auténticos tipos aragones algunos de ellos, con indumentarias de la época.
Bajo la imagen rutilante de María se sitúan santos perfectamente caracterizados, como San Lorenzo, de mirada espiritual; Santa Engracia, con el martillo y el clavo de su martirio; San Lamberto, con la cabeza cortada entre las manos; o los santos niños Justo y Pastor junto a Santa Catalina. En la otra parte de la cúpula aparecen, entre otros, San Sebastián y Santa Bárbara; San Jorge, portando la bandera con la cruz aragonesa de su nombre; San Esteban y el niño infante Santo Dominguito de Val, cuya cabeza es una lección magistral de verismo realista. En las pechinas representó a la Caridad, la Fe, la Fortaleza y la Paciencia, inspirado en la Iconología de Cesare Ripa.