Ce plan se présentait sous la forme d'une énorme croix grecque avec un dôme inspiré par celui du grand temple romain circulaire, le Panthéon. La principale différence entre le design de Bramante et celui du Panthéon est que là où le dôme du Panthéon est soutenu par un mur continu, celui de la nouvelle basilique devait être supporté seulement sur quatre grands piliers.
L'un d'eux était le dôme du temple des dieux romains anciens, appelé le Panthéon.