Il a commencé à explorer une combinaison d'iconographie catholique et d'une vision philosophique de la mécanique quantique se référant à cette période lui-même sous le nom de mysticisme nucléaire.
Le Sacrement de la Cène, une huile sur toile achevée en 1955 après neuf mois de travail, était l'une de ses peintures religieuses les plus emblématiques de cette époque, après le Christ de Saint Jean de la Croix (1950) et Assumpta Corpuscularia Lapislazulina (1952) et plus tard Crucifixion (1954).
L'imposante toile représente le Christ et les douze apôtres peut-être au moment où il a déclaré "L'un de vous me trahira". Bien qu'il ne s'agisse pas d'un rendu historique de l'événement mais plutôt d'une représentation de l'Eucharistie elle-même, les apôtres se cachent le visage, que ce soit sous le choc, l'incrédulité, le chagrin ou la prière, il est difficile de décider et un grand torse avec les bras tendus se cambre au-dessus de la scène.
La translucidité des figures du Christ et de la figure ci-dessus fait allusion à l'union de Dieu et de l'homme dans le sacrement tandis que la forme de la pièce suggère un bâtiment presque de l'ère spatiale planant au bord de la mer de Galilée avec ses bateaux de pêche.
Le banquier Chester Hale qui s'est vu accorder le premier refus du tableau l'a acheté au premier regard et en a fait don à la National Gallery of Art de Washington l'année suivante où il est immédiatement devenu l'œuvre la plus populaire exposée.
Bien que peu apprécié par la critique qui percevait son catholicisme renouvelé comme peu sincère et l'art qui en découlait dépourvu du génie créateur de ses œuvres antérieures, ou encore par la galerie qui le reléguait dans un recoin excentré, le tableau fut adoré. par le public américain.
