وضع
البابا يوليوس الثاني الحجر الأساس لبناء الكاتدرائية بالشكل الحالي في
17 أبريل 1509 بعد هدم الكنيسة السابقة المقامة فوق ضريح
القديس بطرس والمسماة الكنيسة القسطنطينية تيمنًا
بالإمبراطور قسطنطين الذي قام بتشيدها في
القرن الثالث. عهد
الكرسي الرسولي أول الأمر إلى المهندس براماتني وضع مخططات الكاتدرائية الجديدة، غير أن وفاته عام
1514 حال دون متابعته العمل، فشكلت لجنة من ثلاث مهندسين هم
رافائيل وسانفالو والراهب غيوكوندو دافيرونا لوضع مخططات جديدة كليًا للبناء. اتفق المهندسون على أن تبنى الكاتدرائية بشكل صليب ضخم، غير أن وفاة
رافائيل عام
1520 والاضطرابات السياسية التي بلغت ذروتها إبان نهب روما عام
1536 هتك
1536 قد حالت دون مباشرة العمل على الأرض بشكل مباشر. بدأ بتجهيز الأساس للبناء عام
1538 وانتهي منه أواخر عام
1539، ومن ثم عين
البابا بولس الثالث عام
1546 الفنان والمهندس
ميكيلانجيلو للعمل فأنهى القسم الشمالي حيث صحن الكاتدرائية بالكامل وبدء مع عام
1557 بوضع مخطط القبة، وإثر وفاته عين البابا بيوس الرابع جياكومو باروزي لاستكمال العمل. استغرقت الدراسات الهندسية لطريقة بناء القبة الضخمة زمنًا طويلاً، قبل أن يتم الاتفاق بين مختلف المهندسين على طريقة ملائمة لبناء القبة، ليبدأ العمل على تنفيذ التصاميم في
15 يوليو 1588 خلال حبرية
البابا غريغوري الثالث عشر وإشراف المهندس دومنيكو فونتانا وانتهت بشكل كامل في
14 مايو 1590.