Durch Werke Vignolas etablierte sich die Ovalrotunde auch in der gebauten Sakralarchitektur: St Andrea in Via Flaminia (1550-54, hier nur eine Ovalkuppel über Pendentifs bei rechteckigem Kirchenraum) und S. Anna dei Palafrenieri (1565-83).

Im 17. Jahrhundert wurden Ovalrotunden dann zu einer Leitform des römischen Barock. Kirchenbauten wie

S. Giacomo degli Incurabili,
S. Maria di Montesanto oder
S. Andrea al Quirinale

sind die bekanntesten Beispiele für diese Form des Zentralbaus, wobei S. Andrea als quergelagerte Ovalrotunde eine Besonderheit darstellt. Ansonsten aber verbindet die Ovalrotunde Grundzüge des Zentralbaus mit einer eindeutigen Orientierung auf die Längsachse und damit auf das Presbyterium mit dem Hochaltar hin.