Cet événement est fréquemment montré dans l’art, et était une composante commune dans les cycles de la Vie de la Vierge ainsi que de la Vie du Christ. Dans les premières représentations chrétiennes, Jésus est généralement représenté au centre, assis sur une estrade surélevée entourée des anciens, qui sont souvent sur des bancs étagés. Le geste habituellement fait par Jésus, montrant son pouce levé (illustration), peut être un geste rhétorique conventionnel exprimant l’acte d’exposer un texte. Ces représentations dérivent de compositions classiques de professeurs de philosophie ou de rhétorique avec leurs étudiants, et sont similaires aux représentations médiévales de conférences universitaires contemporaines.
Cette composition peut paraître jusqu’à Ingres (Montauban, Musée Ingres) et au-delà. À partir du Haut Moyen Âge, le moment montré est généralement assimilé à la découverte elle-même, par l’inclusion, initialement, de Marie, et plus tard de Joseph, généralement à gauche de la scène. Généralement, Jésus et les docteurs, bien décidés à discuter, ne les ont pas encore remarqués. À partir du 12ème siècle, Jésus est souvent assis sur une grande chaise en forme de trône, tenant parfois un livre ou un rouleau.
Dans les représentations de la fin du Moyen Âge, les médecins, souvent porteurs ou consultants de grands volumes, peuvent recevoir des traits ou des vêtements spécifiquement juifs, et sont parfois des caricatures ouvertement antisémites, comme certaines des figures de la version d’Albrecht Dürer au Musée Thyssen-Bornemisza de Madrid. À partir de la Haute Renaissance, de nombreux peintres ont montré un « gros plan » de la scène, avec Jésus étroitement entouré d’érudits gesticulants, comme dans la version du sujet de Dürer.
Rembrandt, qui aimait représenter les anciens juifs du Temple dans divers sujets, a réalisé trois eaux-fortes du sujet (Bartsch 64-66) ainsi qu’une des scènes beaucoup plus inhabituelles de « Jésus revenant du Temple avec ses parents » (B 60). Le peintre préraphaélite William Holman Hunt a peint une version appelée La Découverte du Sauveur dans le Temple, maintenant à Birmingham, comme l’un des nombreux sujets de la vie de Jésus, pour lesquels il s’est rendu en Terre Sainte pour étudier les détails locaux.
Le sujet a attiré peu d’artistes depuis le 19ème siècle, et l’une des dernières représentations notables est peut-être celle peinte, comme un faux d’un Vermeer, par Han van Meegeren devant la police néerlandaise, afin de démontrer que les peintures qu’il avait vendues à Hermann Göring étaient également fausses.