Pianta della basilica vaticana secondo il progetto che Michelangelo Buonarroti elabora fra il 1546 e il 1564, dopo che Paolo III (Alessandro Farnese) lo ha nominato nel 1547 capomastro della Fabbrica di San Pietro al posto di Antonio da Sangallo il Giovane. L'architetto riprende l'impianto centrale ideato da Donato Bramante e affronta i problemi statici del cantiere irrobustendo i pilastri già costruiti e concentrando la muratura portante lungo il perimetro esterno, che resta però scavato da nicchie e sporgenze. Nel Seicento il progetto viene accantonato: il braccio d'ingresso è allungato fino a formare le attuali navate.
La ricostruzione di San Pietro, cuore simbolico e liturgico della cristianità, pone agli architetti del Rinascimento una scelta di fondo: adottare la pianta centrale, cara alla tradizione classica, oppure tornare allo schema basilicale longitudinale dei primi secoli cristiani, legato alle origini stesse della Chiesa. I lavori prendono avvio sotto Giulio II della Rovere, sulla base dell'idea bramantesca elaborata fra il 1505 e il 1506 (Progetto per la nuova basilica di San Pietro (disegno agli Uffizi)): una croce greca inscritta in un quadrato con quattro torri agli angoli, un interno di spazi concatenati che ripetono lo stesso motivo e, al centro, una cupola gigantesca sul modello del Pantheon. Morto Bramante nel 1514, Raffaello Sanzio propone una croce latina (Pianta della basilica di San Pietro (progetto Raffaello)), più adatta alle esigenze liturgiche e gerarchiche e memore della basilica costantiniana ormai demolita; dal 1530 Sangallo tenta una mediazione, inserendo fra la facciata e il corpo a croce greca un vestibolo coperto da cupola (Pianta della basilica di San Pietro (progetto Antonio da Sangallo il Giovane)).
Michelangelo recupera la grandiosità dell'idea bramantesca ma ne capovolge l'equilibrio fra masse murarie e spazi vuoti. L'enorme cupola, impostata sulla tribuna progettata da Bramante, fa da contrappeso verticale al pronao che allunga l'edificio sul lato dell'ingresso, e restituisce all'insieme una compattezza di volumi che richiama la monumentalità del Pantheon. Alla sua morte, nel 1564, la costruzione è giunta al tamburo; la Cupola di San Pietro sarà completata fra il 1566 e il 1593 da Giacomo della Porta e Domenico Fontana.
Il disegno di Michelangelo non arriva però a compimento. Nel Seicento il braccio dell'ingresso viene prolungato e la basilica assume l'aspetto longitudinale che conserva ancora oggi (Pianta attuale della basilica di San Pietro).