La Légende de la Vraie Croix est un cycle de 10 fresques de Piero della Francesca, situé dans le chœur de la chapelle Bacci de la basilique Saint-François d'Arezzo.
Initialement commencée en 1447 par Bicci di Lorenzo, l'œuvre est commanditée par la famille Bacci, pour la chapelle principale de l'église d’Arezzo consacrée à saint François. À la mort de Bicci en 1452, qui a seulement fini les fresques des quatre évangiles sur la voûte de la chapelle, la réalisation de fresques représentant des épisodes extraits de la légende de la Vraie Croix de La Légende dorée de Jacques de Voragine (chère aux Franciscains) est confiée à Piero della Francesca qui, rapidement, compose les cartons, définit la composition, les matériaux et les techniques. Il les exécute entre 1455 et 1460, couvrant en quelques années les murs de la chapelle des fresques perspectivistes les plus modernes que le 15e siècle italien aura pu créer.
1. La mort d'Adam ; 2. La Reine Saba en adoration devant le bois saint et rencontre entre Salomon et la reine de Saba ; 3. Enterrement du bois sacré ; 4. Annonciation ; 5. Le rêve de Constantin ; 6. Bataille entre Constantin et Maxence ; 7. Torture du juif ; 8. Découverte et preuve de la vraie croix ; 9. Bataille entre Héraclius et Chosroès ; 10. Exaltation de la croix ; 11-12 Les prophètes Jérémie et Isaïe.
La narration n'est qu'approximativement chronologique : Piero respecte d'abord les thèmes qui se font face deux par deux : origine et retour de la vraie croix à Jérusalem (1-10), Révélations de la Reine de Saba et d'Hélène, mère de Constantin (2-8), vraie croix enterrée puis redécouverte par torture (3-7), annonciations à Marie et Constantin (4-5), les batailles (6-7).
L'annonciation qui ne fait pas partie de la légende de la vraie croix est ainsi rajoutée par Piero pour faire pendant au rêve de Constantin. Mais on peut aussi justifier cette scène par le fait que Marie pressent que son fils mourra sur la croix.
Le crucifix du 13e siècle était déjà dans l'église quand Piero décorait la chapelle ; il a été récemment placé au-dessus de l'autel principal.
Les histoires illustrées par Piero, tirées de la légende dorée de Jacques de Voragine, un texte du 13e siècle, raconte l'histoire miraculeuse de la croix du Christ. L'histoire raconte qu'Adam, sur son lit de mort, envoie son fils Seth auprès de l'archange Michel afin qu'il lui donne quelques jeunes plantes de l'arbre du péché original pour mettre dans la bouche de son père à l'heure de sa mort.
L'arbre qui se développe sur la tombe du patriarche est abattu par le Roi Salomon pour servir de pont sur une rivière. La reine de Saba, lors de son voyage pour voir Salomon et pour entendre ses paroles de sagesse, va traverser le pont, quand par un miracle elle apprend que le sauveur sera crucifié sur ce bois. Elle se met à genoux dans une adoration dévote. Quand Salomon découvre le message divin reçu par la reine de Saba, il commande que le pont soit enlevé et le bois, qui causera la fin du royaume des juifs, soit enterré. Mais le bois est trouvé et, après un deuxième message prémonitoire, devient l'instrument de la passion.
Trois siècles plus tard, juste avant la bataille du Pone Milvius contre Maxence, l'empereur Constantin a dans un rêve la révélation qu'il vaincra son ennemi en se battant au nom de la sainte croix. Après sa victoire, sa mère, Hélène, fait le voyage à Jérusalem pour récupérer le bois miraculeux. Personne ne sait où se trouve la relique de la sainte croix excepté un juif nommé Judas. Judas est torturé dans un puits et admet qu'il connaît le temple où les trois croix du calvaire sont cachées. Hélène ordonne que le temple soit rasé ; les trois croix sont trouvées et la croix vraie est identifiée parce qu'elle provoque la résurrection miraculeuse d'une jeune morte.
En l'année 615, les Perses dirigés par Chosroes volent le bois et l'établissent comme objet de culte. Les soldats de l'empereur d'orient Héraclius font la guerre au roi, battent les persans, et reviennent vers Jérusalem avec la sainte croix. La puissance divine commande à l'empereur de ne pas faire une entrée triomphale à Jérusalem. Ainsi Héraclius, renonçant à la splendeur et la magnificence, entre dans la ville en portant la croix suivant l'exemple de Jésus Christ.