Donato Bramante
Bramante propuso una planta centralizada en forma de cruz griega, con cuatro brazos de longitud semejante y una gran cúpula sobre el crucero. El proyecto aspiraba a concentrar el espacio arquitectónico en torno al centro, donde debía situarse el altar y, debajo, la tumba de san Pedro.
Los primeros diseños incluían grandes pilares destinados a sostener la cúpula, ábsides en los extremos de los brazos y capillas coronadas por cúpulas menores. La concepción buscaba una unidad espacial poderosa, de carácter monumental y centralizado.
Julio II colocó la primera piedra de la nueva construcción el 18 de abril de 1506. Bramante dirigió los trabajos iniciales y levantó los elementos esenciales del crucero y de los soportes de la cúpula. La magnitud de la intervención provocó críticas porque implicaba la demolición de buena parte del edificio constantiniano y de antiguas estructuras funerarias.
Rafael, Peruzzi y Antonio da Sangallo
Después de la muerte de Bramante en 1514, la dirección pasó por distintas manos. Fra Giocondo, Rafael, Baldassare Peruzzi y Antonio da Sangallo el Joven introdujeron modificaciones sucesivas.
Rafael favorecía una planta más próxima a la cruz latina, con una nave longitudinal que prolongara el espacio destinado a los fieles. La discusión entre la cruz griega y la cruz latina acompañó buena parte del proceso constructivo. Las alternativas no eran únicamente estéticas: afectaban a la circulación litúrgica, a la visibilidad del altar, a la capacidad para acoger peregrinos y al modo de presentar simbólicamente el edificio.
Antonio da Sangallo elaboró un proyecto complejo, con una fachada monumental y una organización espacial más desarrollada. Sin embargo, la falta de continuidad en las decisiones arquitectónicas retrasó las obras y multiplicó las propuestas.
Miguel Ángel
En 1548, Miguel Ángel asumió la dirección principal de la construcción. Su intervención recuperó la claridad esencial del proyecto de Bramante, aunque reforzó radicalmente los pilares centrales para garantizar la estabilidad de la gran cúpula.
El arquitecto simplificó el conjunto, acentuó los volúmenes principales y diseñó una estructura exterior de gran fuerza plástica. No llegó a contemplar terminada la cúpula: murió en 1564, cuando el tambor ya estaba construido. Giacomo della Porta continuó el proyecto y completó la cúpula respetando las líneas fundamentales de Miguel Ángel.
La cúpula se convirtió en el elemento dominante del perfil de Roma y en uno de los símbolos más reconocibles de la arquitectura cristiana. Su posición sobre la confesión vincula directamente la grandeza visual del edificio con la memoria del primer obispo de Roma. Pío XII describió precisamente la cúpula como levantada sobre el sepulcro del primer obispo y primer papa.