穹頂位在拉丁十字（也就是一臂較長、一臂較短）的交會處

教堂穹頂由米開朗基羅設計，最終由Giacomo della Porta完成於1590年。

穹頂最初是於西元 1506 年開始建造，但前後幾位設計師未完成就相繼過世，米開朗基羅在1547年接下設計圓頂的任務時已經71歲了，穹頂可說是米開朗基羅生前最後一個作品，可惜他在1564年過世時，只完成了圓頂的底座，最後是由兩位建築師參考他留下的設計圖，在1590年才完成，前後將近一個世紀，不過後世仍然將穹頂這項偉大的藝術品榮耀歸屬於米開朗基羅。

聖彼得大教堂的中央穹頂(Cupola)用鼓狀柱牆支撐，被分成十六等份，每等份內均繪一些人物圖像。它是世界第三大內直徑建築，穹頂(136.57公尺)，穹頂內層直徑(41.47公尺)，僅次於佛羅倫薩的聖母百花大教堂Florence Cathedral的八角形圓頂(43.7公尺)和 羅馬的萬神殿Pantheon的圓形穹頂(43.3公尺)

穹頂內部的馬賽克畫由16各扇形圖面組成，底部為16位早年葬於教堂内的教皇胸像，其上的主畫為16位聖人【網圖】

底部為16位早年葬於教堂内的教皇胸像，其上的主畫為16位聖人。其中較易識別的是聖母、持劍的聖保羅、肩扛粗大十字架的聖安德鲁、以及位於聖母和聖保羅之間的聖彼得。【網圖】

教宗→聖人→天使【網圖】

在16位聖人上面的是一群天使【網圖】

穹頂的一隅【網圖】

穹頂之上還有一個燈籠狀的採光塔（lantern），塔頂距地面高約120米

在穹頂和半圓拱之間，有四幅直徑8.5米的圓形馬賽克畫，分别描繪四位福音傳道者

在穹頂和半圓拱之間，有四幅直徑8.5米的圓形馬賽克畫，分别描繪四位福音傳道者

這位是身伴老鷹的約翰

身伴獅子的馬可（Mark）【網圖】

身伴牛犢的馬太（Matthew）【網圖】

身伴天使的路加（Luke）【網圖】

穹頂下沿的一圈金底黑字意為“你是磐石（在希臘文中，彼得意為磐石），我將在石上建立我的教堂，我將給你天國的鑰匙”

大穹頂邊上一圈的人物都用馬賽克鑲嵌而成【網圖】

細部看，注意兒童的眼睛【網圖】

細部看馬賽克鑲嵌的人物畫【網圖】