Per volontà dei sovrani di Spagna, Ferdinando e Isabella d’Aragona, Bramante costruire un tempietto nel luogo dove si pensava fosse stato crocefisso San Pietro. La costruzione, a due piani, ha la forma di un cilindro: in basso è circondato da dodici colonne di stile dorico che poggiano su un basamento a gradini e sostengono una cornice; in alto una balaustra con colonnine circonda il tamburo (cosi chiamato per la sua forma) che unisce il corpo dell’edificio alla cupola.

Bramante riprende volutamente la forma del tempio romano rotondo, arricchendola di nuovi elementi. In tutto il tempietto domina la linea curva che forma cerchi e cilindri sovrastati dalla semisfera della cupola.

Le proporzioni sono perfettamente calcolate: nel piano inferiore, il diametro del cerchio formato dalle colonne è doppio rispetto all’altezza; lo stesso rapporto si ripete nel piano superiore.

Il piccolo tempio, con la sua struttura circolare, risulta perfettamente simmetrico: da qualunque parte si guardi, l’opera è equilibrata. Altra sua caratteristica è la staticità: l’edificio non tende verso l’alto, ma è solidamente ancorato al suolo.

La decorazione è limitata e si ricollega in parte al passato: come nel tempio greco, la cornice sostenuto dalle colonne è formata da lastre con tre scanalature , detti triglifi, alternate a metope, cioè lastre sulle quali sono scolpite le chiavi di San Pietro e oggetti sacri usati nel corso delle funzioni religiose.

Più che considerare lo spazio interno del monumento, è interessante quello esterno. Infatti, secondo il progetto originario, l’edificio doveva essere situato al centro di un grande cortile, circondato da un portico rotondo. Oggi le case che chiudono la piazza fanno ombra a un’opera che doveva vivere in piena luce.

Il tempietto incarna pienamente l’ideale architettonico rinascimentale. Nonostante il progetto bramantesco non sia stato completamente realizzato, l’edificio esprime perfettamente i significati rinascimentali di armonia e centralità.