Wesentlich komplizierter als die Baugeschichte der Peterskirche stellt sich allerdings die Geschichte der Planungen dar - ein langwieriger Entwurfsprozeß, der nicht geradlinig verlief, sondern in Gestalt von Krisen, Umbrüchen und auch Irrwegen wie etwa dem Projekt von Antonio da Sangallo, das dann von Michelangelo aus dem Weg geräumt wurde.

Die Abfolge der Projekte läßt sich nur aus einer schwer überschaubaren Zahl disparater Quellen rekonstruieren: neben Baurechnungen und relativ spärlichen archivalischen Angaben liegt dazu umfangreiches Planmaterial vor, insbesondere die Sammlung der Florentiner Uffizien. St. Peter ist das erste Bauprojekt der frühen Neuzeit, dessen verschiedene Planungsstadien durch eine Fülle von Entwurfszeichnungen belegt sind. Außerdem kann man Medaillenprägungen, Holzmodelle, vedutenartige Ansichten der Baustelle und druckgraphische Präsentationen verschiedener Projekte heranziehen.

Dieser heterogene Bestand mußte geordnet und durch eine vergleichende Analyse von Plänen und Zeichnungen zueinander ins Verhältnis gesetzt werden - eine exemplarische Leistung architekturgeschichtlicher Forschung, die auch heute noch in wichtigen Punkten kontrovers diskutiert wird.