Dell’antico chiostro oggi rimane solo un breve tratto di colonnato, che seguendo la parete nord dell'edificio, a sinistra dell'ingresso, dà adito allo scalone di accesso al piano superiore. L’ingresso al chiostro avviene attraverso un portale costruito nel 1827, nel corso dei lavori di risistemazione di via Po, ad opera dell’architetto Talucchi.
Il muro perimetrale del cortile del convento mostra i resti di affreschi danneggiati dai bombardamenti del 1943 che colpirono il palazzo.
In origine gli affreschi del chiostro erano 26. Tre di essi sono ancora visibili, gli altri sono ricoperti da muratura per protezione, uno solo oggi lascia intravedere la scena rappresentata Tutti questi affreschi rappresentano il ciclo della vita delle opere di San Francesco da Paola, fatica di Bartolomeo Guidobono detto "Il prete di Savona", celebrato pittore nato a Savona e morto a Torino nel 1709.
Il degrado delle pitture del chiostro -che nella prima la metà del 800 erano segnalate come meritevoli di una visita dalle "guide" di Torino- è tuttavia a cosa non recente. Infatti già Modeste Paroletti nelle 1819 scriveva:"...dans les galeries du cloitre il esiste des peintures qui méritent d’etre remarquées. Telles sont les fresque de Saint-Francois de Paule, de la main du pretre Guidobono, et c’est dommage que loin de prendre des mesures pour conserver ces peintures, on les aie laissées dégrader ...”.
L’unico affresco leggibile rappresenta San Francesco da Paola, chiamato al capezzale di Luigi X I, gravemente ammalato, accolto nel castello di Amboise dal Delfino Carlo (futuro Carlo VIII) il principe è genuflesso davanti al Santo; altre figure completano la scena, paggi, dotti, anziani e armati.

Un ampio scalone a due rampe con balaustra e colonnine in marmo bianco, di aspetto austero porta al primo piano . Questa impressione di austerità è certamente accentuata dalla presenza di un altro affresco del Guidobono -molto più grande dei precedenti- che dopo una lungo periodo di restauro è stato nuovamente collocato nella sede originale- sull'ampia parete del pianerottolo tra le due rampe di scale che portano al piano superiore. Si tratta di una grande crocifissione, alta più di dieci metri, che seguendo il destino degli altri affreschi, subì un progressivo e grave degrado. Salita la seconda rampa delle scale, a sinistra si apre il corridoio che porta all’attuale ingresso dell'Accademia Dall’altro lato, verso destra, vi è l’Istituto di Archeologia che al tempo dei Frati Minimi era il refettorio grande. L’ingresso al refettorio avviene sotto un arco a sesto ribassato sormontato da un pregevolissimo stucco di fattura barocca.


Lungo il grande corridoio che si percorre per giungere in Accademia, si aprono a destra l’Istituto di Psicologia, creato nel 1906, mentre a sinistra abbiamo prima un laboratorio del Politecnico e poi l’Istituto di Filosofia – fondato da Augusto Guazzo- che trovò qui la sua sistemazione nel 1939.

Si raggiungono infine i locali dell’Accademia di Medicina e si entra nella sala per le relazioni e conferenze, il cui arredamento in legno massiccio risale all’allestimento del 1893, fortunosamente salvatosi dai bombardamenti dell’ultima guerra.

Dall’altro lato della sala delle riunioni (situata ad est) –vicino alla quale è situato l’ufficio di Presidenza e la segreteria – si aprono (nel lato sud) i locali della biblioteca. Purtroppo la maggior parte dei volumi –che prima della guerra assommavano a 103.000 come riferisce il Ferrio nel 1946- e quasi tutti i documenti ed atti dell’Accademia vennero distrutti in seguito all’azione di bombardamento e di incendio del luglio 1943. Tra gli altri andarono perduti i volumi che la famiglia Moleschott aveva donato all’Accademia dopo la scomparsa dell’illustre fisiologo.Attualmente la biblioteca dell'Accademia conserva 25.000 testi antichi o non più reperibili.
Nei locali dell’Accademia aveva anche trovato sistemazione il museo Craniologico ora trasferito con altri reperti all’Istituto di Anatomia. Era stato fondato dal Garbiglietti nel 1869 con la donazione di un primo importante reperto, un teschio etrusco di Vejo. Si succedettero poi importanti donazioni: la collezione del Maggiorani, composta di 30 teschi romani e 10 etruschi; la collezione dello Stobel che comprendeva svariati teschi di indigeni delle Pampas, Patagonia e Argentina; e poi ancora si aggiungessero reperti donati dal Pigorini, dal Dawis, dal Fossati e dal Palma di Cesnola., inoltre il museo possedeva una mumia andino-peruviana, lascito del Lesiona. Una parte dei locali oggi definitivamente sistemati a biblioteca, era adibita sino oltre la prima guerra mondiale, alla foresteria per ospitare gli illustri relatori che giungevano da fuori Torino