Il soggetto della xilografia è il Martirio di santa Cecilia. Al centro della scena ha luogo il supplizio ordinato dal prefetto Almachio, seduto di spalle in primo piano sulla destra. Davanti alla donna nel calderone due carnefici sorreggono le teste del marito Valeriano e di suo fratello Tiburzio, appena decapitati, mentre altri uomini accovacciati attizzano il fuoco.
Si tratta di una copia in controparte, con alcune minime varianti, di un bulino di Marcantonio Raimondi da un perduto disegno di Raffaello, di cui si conservano più copie. A questa invenzione è legato anche un affresco per una delle lunette della cappella della Villa pontificia della Magliana, oggi al Musée des Beaux-Arts di Narbonne (per una panoramica sui problemi di attribuzione relativi ai disegni e all’affresco si veda Cordellier, Py 1992, pp.509-510).
La xilografia si differenzia dal bulino, dai disegni e dall’affresco per l’assenza del gruppo di spettatori in secondo piano, dietro il braccio teso di Almachio, per la resa del paesaggio sullo sfondo e per la tavoletta in alto al centro con l’iscrizione ‘MART(IR)VM. S(ANCTE). CECILIE | P(ER). G(REGORIU)M. DE GREGORIIS. EXC(USU)M. | .M.D.XVII.’.
Attualmente non si conoscono altri esemplari come questo che presenta l’indicazione dell’editore e la data. Alla Kunsthalle di Brema (ALU.1238.2), al Museo Diocesano di Trento (ALU.1238.3) e all'Albertina di Vienna sono conservati tre esemplari di uno stato successivo, in cui l’iscrizione è decurtata (‘MART(IR)IVM. S(ANCTE). CECILIE’). Mentre il primo stato è ignoto ai repertori, il secondo è menzionato da Passavant (1860-1864, VI, p.18, n. 52): fu anche grazie a questa xilografia che lo studioso poté identificare correttamente il soggetto, ritenuto da Vasari un Martirio di Santa Felicita.
Il rinvenimento di questo esemplare di primo stato contribuisce a chiarire la cronologia del bulino. La data 1517 permette di escludere l’ipotesi avanzata da Shoemaker (Shoemaker 1981, pp.170-171, n. 55) di una datazione intorno agli anni 1520-1525, a favore di quella proposta da Gnann (Oberhuber, Gnann 1999, p.76, n. 13), che propende invece per un’esecuzione da parte del Raimondi intorno al 1516-1519.
Nello stesso 1517 Gregorio de Gregoriis dà alle stampe altre xilografie recanti il suo excudit, il celebre Trionfo di Cristo (ALU.0170.1) e la Madonna con Bambino in trono con i santi Giovanni Battista e Gregorio Magno (ALU.0122.1). Raffaello era uno dei punti di riferimento fondamentali fra gli artisti veneziani, in particolare fra quelli che disegnavano xilografie per Gregorio de Gregoriis: anche queste due stampe infatti tradiscono suggestioni delle sue invenzioni. Il san Cristoforo e il buon ladrone del Trionfo dipendono dal Portastendardo di Agostino Veneziano – anch’esso databile intorno al 1516 –, mentre la Madonna con Bambino deriva dalla cosiddetta Madonna del Pesce, incisa da Marco Dente.
Al Trionfo di Cristo è stata associata la richiesta di privilegio fatta da Gregorio de Gregoriis il 22 aprile 1516 per il «triumpho e la natività, morte, resurrection et ascension del nostro pientissimo Redemptore». Nella stessa richiesta l’editore aggiunge anche di voler mettere in stampa «multe altre varie, et belle inventione che a tempi nostri non più trovate, né stampate»: è possibile che il Martirio di santa Cecilia e la Madonna con Bambino fossero tra queste.