La Loggia degli Eroi è l’unico ambiente della Villa del Principe in cui le decorazioni pittoriche si estendono dalla volta anche alle pareti. L’apparato decorativo raffigura la stirpe dei Doria e ne esalta in maniera esplicita il prestigio e il valore, associando i grandi uomini del casato a famosi eroi di Roma. I dodici guerrieri in veste di antichi Romani, raffigurati sulle pareti della Loggia, sono riconoscibili come membri della famiglia Doria e sono identificati come eroi del casato dall’iscrizione latina che li sovrasta e che testualmente dice: “I grandi uomini dell’illustre famiglia, capi supremi, fecero cose ottime per la patria”.
Sono rappresentati tra gli altri partendo da sinistra: Ansaldo, il più antico membro storicamente documentato, ammiraglio dell’impresa contro i Mori di Spagna alla metà del 1100; Oberto, che nella battaglia della Meloria del 1284 portò la flotta genovese alla vittoria contro Pisa, Repubblica marinara e grande rivale di Genova; Lamba, caratterizzato dalla corazza rossa e dalla lunga spada, cui si deve l’importante vittoria di Curzola contro Venezia nel 1298. Le figure degli Eroi sono ispirate alle statue michelangiolesche dei duchi delle cappelle medicee a Firenze, e sono legate le une alle altre da una ritmica sequenza di gesti che costituisce una delle invenzioni più originali di Perino del Vaga.
Le cinque piccole volte che coprono la loggia presentano una serie di ottagoni circondati da stucchi finissimi in calce e polvere di marmo, ispirati agli esempi romani delle logge Vaticane e di villa Madama. Tra i vari interventi di restauro che si sono succeduti nel corso dei secoli, colpisce la curiosa aggiunta di indumenti per coprire le nudità delle figure di Perino del Vaga. La figura in stucco di Diana, ad esempio, posta nella campata centrale delle volte, è in gran parte coperta da un panneggio aggiunto posteriormente, che si distingue per l’uso di una malta più chiara di quella utilizzata nel Cinquecento.