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Né à la Martinique d’un père breton, c’est grâce à une bourse de la Ville de Brest que le jeune Désiré-Lucas est admis à l'École des Beaux-Arts de Paris en 1891 et fréquente en parallèle l'atelier Julian puis à l’Ecole des Beaux -Arts où il sera l'élève de Bouguereau, Robert-Fleury et Lefebvre. Mais après un échec cuisant au Salon de 1896, il rejoint la Bretagne sur les conseils de Gustave Moreau et s'installe dans le Morbihan en 1899. Il commence à se passionner pour les scènes paysannes, la vie quotidienne et les traditions populaires dont il fait le sujet et l'étude de ses tableaux. Ses envois aux "Salons" sont remarqués. En 1901, l'État lui achète « le Bénédicité », son premier tableau, conservé au Musée d’Orsay puis « L'homme des champs » en 1903. Il quitte Vannes pour Douarnenez en 1907.
En 1920, il entreprend un travail sur les bords de côtes et les paysages sur la Côte d’Azur, en Espagne, en Italie ainsi qu'à Belle Ile en Mer En août 1922, il séjourne à Ouessant avec son élève Marie Réol et rapporte une série d'études.
Désiré-Lucas est influencé par la peinture de Paul Cézanne. Il travaille par séries de tableaux en peignant les mêmes sujets avec des gammes chromatiques différentes selon l'état de la lumière. Il arpente les vieux quartiers animés de Douarnenez pour y étudier ses habitants. Il se lie avec Paul Abram et tous deux peignent aux Plomarc’h, Désiré-Lucas y réalise de nombreuses toiles. L'originalité de son style s'affirme et se caractérise par le dynamisme fougueux de la touche et l'emploi d'une palette vive.