Die eingetragene Struktur überliefert den ersten Versuch zu einer Erweiterung der spätantiken Peterskirche, der auf das Pontifikat Nikolaus V. zurückgeht (1447-55). Damals wurde eine neue Westanlage begonnen, diese gelangte aber nur bis zu einer mannshohen Aufmauerung der Fundamente. Zwei Aspekte sind an dem Fragment, das nach dem leitenden Baumeister 'Rossellino-Chor' bezeichnet wird, von besonderer Bedeutung:

Obwohl nicht ausgeführt, ist das Nikolaus-Projekt ein wichtiger Vorläufer für den Neubau: erstmals treten in den Planungen die Riesenmaße, die Mauerstärke und die Formen antiker Wölbungsbauten auf; und zudem wäre das Petrusgrab ins Zentrum der Anlage gerückt. Die aufwendig errichteten Fundamente waren außerdem eine erhebliche Vorgabe für Bramantes Planungen.