Al trasladarse a Roma, su estilo madura en contacto con la obra de Giovanni Antonio Bazzi, El Sodoma y, sobre todo, con Rafael Sanzio.La misma inclinación por lo brillante y decorativo se observa en dos composiciones conservadas en el Museo del Prado, donde el artista parece remontar su inspiración a Perugino, maestro de Rafael, más que a este último: La continencia de Escipión y El rapto de las sabinas.Su obra es un ejemplo paradigmático de las inquietudes de un momento histórico en el que, llevado al extremo el estudio del clasicismo, se investigaban al mismo tiempo los límites y las posibilidades de la libertad, en una búsqueda formal revolucionaria y estimulante, aunque discontinua y no resolutiva.En su proyecto para la Basílica de San Pedro, Peruzzi toma la opción centralizada planteada por Bramante: una planta de cruz griega rematada con ábsides semicirculares e inscrita en un cuadrado.Sus aportaciones, como las de otros maestros, no se vieron materializadas en el edificio definitivo, que fue encomendado finalmente a Miguel Ángel.La fachada se dispone mediante dos pisos, rematados y separados por un cornisamento: en cada uno se dispone un orden monumental de pilastras toscanas, en cuyos intercolumnios se disponen dobles huecos, un gran ventanal de iluminación rematado en cornisa y, sobre él, un pequeño hueco de ventilación.Su reacción a la ortodoxia de los órdenes se observa en el piso superior, donde se dispone un friso decorado con guirnaldas, antinormativo al orden toscano utilizado en las columnas: le corresponderían triglifos y metopas.En el piso superior se encuentran tres órdenes de huecos, que recuerdan a los ventanucos ya utilizados en la Farnesina y que no responden a ningún orden de columnas.Rematando estos pisos se dispone un gran ático con huecos de ventilación, lo que da un mayor carácter longitudinal.
