整個教堂建築的平面走向為十字形結構，其造型充滿了神聖的意味。教堂內部裝飾華麗，令人恐懼窒息。我們現在看到的教堂中央著名的拱形屋頂是米開朗基羅的傑作，雙層結構，外暗內明。為了這個大穹頂，經歷了上百次的波折。第壹，布拉曼特在1506年設計的，拉斐爾在1514年去世後繼任。六年後，拉斐爾也去世了。教堂借鑒了教堂頂部的哥特式設計，強調黑暗與光明的對比，采用了玫瑰窗，所以出於對教堂入口處光線對比效果的考慮，取消了穹頂。後來，米開朗基羅在71歲時接手了這項工作，以“對上帝、聖母和聖彼得的愛”的名義修復了穹頂。穹頂門廊上有十壹尊雕像，中間是耶穌基督的雕像，門廊兩邊各有壹個時鐘，右邊是格林威治標準時間，左邊是羅馬時間。
在教堂的北面，有著名的梵蒂岡風景塔，這是壹座數百英尺長的建築，它連接著梵蒂岡宮殿和英諾森八世在山頂上建造的風景塔別墅。