Michelangelo’s belangrijkste project als architect was de herbouw van de St. Pieter die hij in opdracht van paus Paulus III leidde van 1546 tot aan zijn dood in 1564. De architecten Bramante en Antonio da Sangallo hadden al het een en ander herbouwd, maar Michelangelo deed dat deels weer teniet. Naar eigen inzicht verbeterde en vereenvoudigde hij hun plannen tot een ‘goddelijke eenvoud’. Zijn trots was de majestueuze koepel, geïnspireerd op die van de Dom van Florence. Michelangelo’s koepel symboliseert de schoonheid en volmaaktheid van Gods schepping. Het was de bekroning van zijn oeuvre als architect en zijn belangrijkste religieuze werk.

Op dit blad tekende Michelangelo twee varianten voor de koepel, beide dubbelwandig en met een tussenliggende onderhoudstrap. De grote studie heeft een halve bolvormige binnen- en een steilere buitenkoepel. Linksboven is een variant die uitgaat van een bol voor beide koepelwanden. Michelangelo bespoedigde de bouwwerkzaamheden zoveel mogelijk zodat uitvoering van zijn ontwerp na zijn dood gewaarborgd was. De gebouwde koepel heeft Michelangelo nooit gezien. Het is de langgerekte variant, voltooid in 1590.