Gian Lorenzo Bernini, a instancias de Alejandro VII, proyectó la inmensa plaza de San Pedro y la columnata que la rodea. Encima de ella y por todo el perímetro de la plaza se aprecian numerosas estatuas de santos y santas de todas las épocas y lugares. Encima de la fachada de la basílica, las estatuas de once de los apóstoles (excepto san Pedro), san Juan Bautista y, en el centro, Cristo. Bernini fue también el responsable de acometer los diseños y planos para las torres campanario que debían completar la fachada dejada por Maderno; la única torre completada bajo la dirección de Bernini, entre 1638 y 1641, tuvo que ser demolida poco después de su elevación ante los evidentes signos de inestabilidad de la estructura. Los relojes que ocupan los extremos de la fachada se incluyeron a finales del siglo XVIII, y son obra de Giuseppe Valadier, quien, asimismo, situó la inmensa campana fundida previamente en uno de los cuerpos laterales, que son todo cuanto puede considerarse como campanario una vez que se determinó no volver a plantear la construcción de torres en la fachada.

La basílica de San Pedro no es ni la sede oficial del papa, ni es la primera basílica de Roma, pues este honor lo ostenta la archibasílica de San Juan de Letrán; tampoco es la parroquia de la Ciudad del Vaticano, ya que actualmente es la Capilla Paulina la que funciona como tal. Sin embargo, es la principal iglesia pontificia al celebrarse en ella la mayoría de las ceremonias papales debido a su tamaño, a su proximidad a la residencia papal y a su ubicación dentro de la Ciudad del Vaticano.

La Cátedra de San Pedro es una silla antigua que se supone fue utilizada por San Pedro, pero que en realidad fue un regalo de Carlos el Calvo, y utilizada por varios papas. Ocupa una posición elevada en el ábside, en un relicario de bronce sostenido por figuras de los Doctores de la Iglesia, e iluminada por una vidriera que representa al Espíritu Santo.

Simón Pedro, después de un ministerio de unos treinta años, viajó a Roma. En el año 64, durante el reinado del emperador Nerón, los cristianos fueron responsabilizados del gran incendio de Roma, por lo que Pedro fue martirizado, al igual que otros muchos cristianos. Fue crucificado cabeza abajo, por petición propia, porque se consideraba indigno de morir de la misma manera que lo hizo Cristo.9 La crucifixión tuvo lugar cerca del obelisco egipcio que había en un extremo del Circo de Nerón. Este obelisco fue traído desde la ciudad de Heliópolis por Calígula en el año 37 d. C.10 Se encuentra actualmente en la Plaza de San Pedro, y es venerado como un «testigo» de la muerte del apóstol. Es uno de los varios antiguos obeliscos de Roma.

Según la tradición, los restos de Pedro fueron enterrados a las afueras del Circo, en la Colina Vaticana, avanzando por la Vía Cornelia, que partía del Circo, a menos de 150 m del lugar de su muerte. La tumba de Pedro estaba marcada por una roca de color rojo, símbolo de su nombre, que les servía a los cristianos para identificarla y, al mismo tiempo, carecía de sentido para los no cristianos, lo que evitaba posibles represalias. Años más tarde, en este lugar se construyó un santuario, que casi 300 años después se convirtió en la antigua basílica de San Pedro.

En 1939, durante el papado de Pío XII, se realizó una investigación arqueológica de 10 años de duración en la cripta de la basílica, que permanecía inaccesible desde el siglo IX. De hecho, el área cubierta por la Ciudad del Vaticano había sido un cementerio desde antes de la construcción del Circo de Nerón. Además, allí eran enterradas las víctimas de las ejecuciones del circo, así como numerosos cristianos que optaron por ser enterrados cerca del apóstol. Las excavaciones revelaron, en diferentes niveles, los restos de los santuarios que existieron en las épocas de Clemente VIII (1594), Calixto II (1123) y Gregorio I (590-604). Todas las construcciones se encontraban sobre un edículo que contenía fragmentos de huesos en un pañuelo de papel teñido de púrpura con adornos de oro. A pesar de que no se pudo determinar con certeza que los huesos fueran los de Pedro, las vestimentas sugerían un entierro de gran importancia. El 23 de diciembre de 1950, el papa Pío XII anunció el descubrimiento de la tumba del apóstol san Pedro.

Hasta principios del siglo XVI no se retomó la idea de levantar una nueva Basílica. El papa Julio II, un hombre terriblemente ambicioso, encargó a Miguel Ángel la realización de su tumba y el artista florentino diseñó para él un gran monumento de forma piramidal sobre el que se erguirían unas 40 estatuas. El Pontífice quedó muy satisfecho con el proyecto, pero dentro de la iglesia de Constantino no había suficiente espacio como para albergar una obra de tal envergadura.
 Uno de los motivos por los que Julio II decidió construir la actual Basílica de San Pedro fue, por tanto, dar una digna ubicación a su monumento fúnebre. Las otras razones fueron las condiciones ruinosas del antiguo edificio y la aprobación que la construcción de un nuevo y maravilloso templo de la cristiandad, habría tenido por los fieles. El arquitecto nombrado jefe de la obra fue Bramante, que tuvo la revolucionaria idea de construir una estructura de cruz griega con una gran cúpula central, en lugar de la clásica iglesia de cruz latina con cinco naves.
 En 1506 se colocó la primera piedra de la nueva Basílica de San Pedro. Sin embargo, en 1513 y 1514 murieron, respectivamente, Julio II y Bramante, habiendo construido solo los cuatro pilares gigantescos sobre los que habría de colocarse la cúpula. 
 El posterior pontífice, León X, decidió dejar la cantera en manos del mejor artista de la época: Rafael. Por desgracia, el famoso pintor falleció a los 37 años y su proyecto nunca fue realizado. La Basílica que Rafael imaginó habría sido de cruz latina y en su interior, con un sutil juego de luces y sombras, los fieles que habrían recorrido la nave central envueltos en la penumbra, al llegar a la tumba de San Pedro en el altar, se habrían visto de repente, inmersos en un haz de luz.