Папа Павел задал первую архитектурную задачу Микельанджело, когда он еще далеко не кончил «Страшный суд». В 1536 году Рим посетил император Карл V, возвращавшийся в Европу после похода в Тунис. Хотя успехи его там были не очень потрясающие, ему из любезности готовили триумфальную встречу. Но триумф был испорчен, ибо оказалось невозможным повести торжественную процессию туда, куда направлялись издревле все триумфаторы, — в Капитолий. Священный холм представлял собою мерзость запустения, в которой грустно возвышались между развалин два дворца — Сенаторов и Консерваторов.
Случай с триумфом Карла V был позорный, и папа решил немедленно привести в порядок этот исторический центр города. Правда, пока дело было завершено, прошли десятилетия. Но начало было положено сразу же и сразу же оплодотворено гением Микельанджело. Вопрос о том, кому поручить перестройку Капитолия, даже не поднимался. И папе и всем, вероятно даже Сан Галло, было ясно, что достойно осуществить ее может только Микельанджело. И он не отказался. Вместе с Томмазо Кавальери, который деятельно его поддерживал и помогал, как мог, Микельанджело быстро составил план и так же быстро начал его осуществлять. Об этом свидетельствует дата на цоколе статуи Марка Аврелия, поставленной в середине площадки: 1538 год; значит, прошло всего два года после конфуза с триумфом Карла. Гравюра Дюперака, относящаяся к 1569 году, дает ясное представление о его плане. Он заключал в себе перестройку дворца Сенаторов, который украсился чудесной лестницей, поднимающейся к высокому входу с двух сторон на фасаде дворца, перестройку дворца Консерваторов, оформленного по-другому, и сооружением еще одного дворца против дворца Консерваторов, сходящегося с ним осями и также стоящего под углом к дворцу Сенаторов. На холм должна была вести широкая лестница, в несколько измененном виде знакомая теперь каждому туристу. В центре площади была поставлена античная конная статуя Марка Аврелия. После смерти Микельанджело работы в Капитолии вел Томмазо Кавальери. Если бы Микельанджело не сделал ничего больше как архитектор, то одной перестройки Капитолия было бы достаточно, чтобы создать ему бессмертную славу. Дарование ему права римского гражданства (1546) было лишь малой оценкой его огромных заслуг.
Пока архитектурная продукция Микельанджело не выходила из ограниченных пределов Капитолийского холма, он не сталкивался с Антонио да Сан Галло. Но это продолжалось недолго. Антонио, еще в бытность папы Павла кардиналом, начал строить для него дворец, знаменитый, но не трудами Антонио, Палаццо Фарнезе. Постройка поглощала много денег и шла медленно. Но когда кардинал Фарнезе сделался папой и ресурсы его стали неизмеримо больше, он двинул постройку полным ходом. Антонио поднял стены до второго этажа. Нехватало третьего, с венчающим его карнизом, и разделки дворика. Папа был не очень удовлетворен тем, что уже имелось в камне. Он послал — вероятно в 1544 году — чертежи всей постройки на экспертизу Микельанджело, И получил обстоятельнейший отзыв — он сохранился, — в котором с полной убедительностью было доказано, что дворец построен плохо как с художественной, так и с конструктивной точки зрения. При этом критика базировалась на положениях Витрувия, что для Сан Галло, считавшего себя чуть ли не лучшим знатоком Витрувия, было особенно обидно. Критика, быть может, была более резка, чем требовалось. Но Микельанджело не забывал и не прощал Антонио цитадели Алессандро Медичи. Особенно досталось карнизу Сан Галло. Досталось настолько, что папа счел себя в праве забраковать его и объявить конкурс на новый. В соревновании приняли участие Перино дель Вага, Вазари и Себастьяпо дель Пьомбо. Представил свой проект и Микельанджело и, конечно, без труда победил остальных. Смерть избавила (1546) Сан Галло от унижения работать по чертежам своего победоносного противника. После его смерти вся постройка была поручена Микельанджело. Он достроил дворец с фасада, осуществил свой карниз, самый красивый во всем Риме и, быть может, во всех ренессансных дворцах, выстроил дворик и распределил внутренние помещения. Палаццо Фарнезе недаром признается самым пышным из частных римских дворцов.