Возможно, что на Руси он мог поэкспериментировать, проявить себя с другой стороны, познакомиться с некоторыми новыми техниками, обучить местных мастеров своим техникам.
Одной из лучших работ мастера является фресковая роспись новгородской церкви Спаса Преображения на Ильине улице. Религиозные сюжеты Феофана Грека были выполнены в несвойственной византийской живописи манере, в них чувствовался интерес мастера к характеру, внутреннему миру человека. Он смело экспериментировал с цветовой гаммой, так выписывал фигуры святых, что они смотрелись не застывшими в определённой позе, а как бы в движении. Таким самобытным творением является икона Донской Богоматери. Тёмно-вишнёвую гамму, в которой традиционно создавался этот образ, мастер оживил ярко-васильковой повязкой. Сами же лики Марии и Младенца написаны энергичными мазками синего, зелёного и красного цветов.