Pintura de formato vertical que recoge en primer término una figura masculina en actitud orante. Levanta la cabeza hacia el cielo dejando ver un rostro barbado, de ojos pequeños y vidriosos, nariz fina y recta, y boca cerrada. El pelo de color blanco presenta ensortijados bucles que enmarcan su cara delgada. Viste túnica de color azul y manto amarillo. De su brazo izquierdo cuelgan dos llaves. Detrás de él aparece una pared rocosa cubierta de vegetación y una figura alada cubierta por una fuerte luz, junto a un sepulcro y una figura femenina.
El tema de San Pedro arrepentido, derramando lágrimas tras haber negado a Cristo por tres veces, es de inspiración netamente contrarreformista y comenzó a ser representado en las últimas décadas del S. XVI, y al parecer fue el Greco el primero en figurarlo (1580).

Siguiendo un convencionalismo de procedencia italiana, el Greco representó siempre a San Pedro con túnica azul y manto amarillo.

El Greco en esta obra emplea un estilo manierista propio, caracterizado por la pincelada suelta y vigorosa. Los colores son puros, luminosos y muy vivos. Las figuras se alargan, las manos y los rostros se desmaterializan y dramatizan con el perfilado en negro y los fuertes contrastes de luz y sombra. Los paisajes y fondos son cada vez más irreales y de colorido extraordinariamente vivo. Este personalísimo estilo es el resultado final de las influencias recibidas por el maestro en Creta, Venecia y Roma, interpretadas por su genio.

Otra característica a destacar es la composición triangular, de influencia Bizantina, pues se ajusta a las prohibiciones bíblicas y a la idea de que los griegos pintan las imágenes por encima del ombligo y no por debajo para no dar lugar a vanos pensamientos (Palma, 2004). Se trata, además, de una obra de pequeño formato, propia de la pintura de devoción, destinada a estancias privadas o pequeños oratorios, lo que propiciaba el encuentro íntimo entre el fiel y la divinidad.

El San Pedro en lágrimas es una obra de taller. El Greco una vez instalado en Toledo fundó un taller para la realización de dos tipos fundamentales de encargos: retablos y cuadros de devoción. La mayor parte de los encargos procedían de conventos, iglesias parroquiales y fieles devotos sin excesivas posibilidades económicas. Es aquí donde la actividad del taller revelaría toda su utilidad. El maestro se reservaría la ejecución de las pinturas de los retablos y los grandes encargos, también realizaría los retratos y crearía los modelos de retratos de devoción, y el taller se encargaría de realizar en serie las numerosas copias de estos -muchas veces firmadas por El Greco aunque tan sólo se hubiese limitado a retocarlas-, que estarían disponibles para su venta a precios asequibles y en gran cantidad.

De este modo, durante un periodo de más de treinta años, saldrían del taller de El Greco numerosas copias de Las lágrimas de San Pedro en las que se introducían pocas variantes, respondiendo siempre al mismo esquema compositivo. En todas las versiones se representa al santo a la entrada de una cueva con alguna vegetación, en actitud orante, con las manos juntas y la mirada elevándose al cielo, con los ojos anegados de lágrimas y al fondo, a la izquierda, dos figuras confusas: el ángel y María Magdalena.

De todas formas, entre las numerosas versiones que se hicieron se observa algunas variaciones iconográficas como ejemplo pueda ser el que el santo lleve o no las llaves de la iglesia, que éstas aparezcan representadas en el brazo derecho o en el izquierdo, o que el paisaje del fondo sea la ciudad de Toledo representada como Jerusalén, mientras que en otras ocasiones no aparece.