Первоначальный план росписи, известный из наброска (Британский музей в Лондоне), находится еще вполне в рамках декоративных традиций кватроченто. Судя по этому рисунку, Микеланджело предполагал расчленить потолок плоской, орнаментальной декорацией: чередованием кругов в квадратных рамах и квадратов, поставленных на угол, тогда как паруса должны были заполняться апостолами на тронах; мощные спинки тронов создавали переход к потолку. Но этот проект, одобренный папой, не удовлетворил самого мастера. На смену ему пришел сначала второй проект, а затем тот план, который осуществлен в окончательной росписи: гладкий фон стены, сплошные ряды звеньев, только прямые линии. Вместо плоского расчленения потолка Микеланджело дает теперь пластическую, фигурную декорацию: воображаемая архитектура отодвигает в глубину, заменяет реальные стены. Так зарождается совершенно новое понимание архитектурного пространства — как живого, двигающегося, динамического. Основной стержень художественной реформы Микеланджело заключался в том, что весь потолок, со всеми сводами и люнетами, он берет как нечто целое, как воображаемый героический мир, стелющийся над головами зрителей. Он одновременно и утверждает реальную архитектуру, и дает ее рельефное истолкование, и расширяет ее, и ограничивает.
В люнетах и сферических треугольниках, как на базе всей росписи, размещены «предки Христовы» — тихие, интимно-жанровые сцены, полные, однако, глубокого смысла. В парусах вырастают мощные фигуры пророков и сивилл; их троны вступают со своим обрамлением в архитектурный ансамбль потолка. Пятью гуртами (поясами) потолок разбит на девять полей, заполненных событиями ветхозаветной истории. Меньшие по размеру поля обрамлены «бронзовыми» медальонами, которые на лентах придерживаются обнаженными фигурами юношей, знаменитых «рабов» или ignudi, как называли их в XVI веке.
При распределении фигур Микеланджело не стремится к единству перспективы. Напротив. Именно разнообразие пропорций создает необычную красоту и неисчерпаемое богатство росписи: рядом с огромными пророками и сивиллами — маленькие путти, а дальше опять новые пропорции — в люнетах: в фигурах юношей, в действующих лицах «историй». И все же это разнообразие масштабов нисколько не производит впечатления беспорядка и неясности. Микеланджело достиг единства контрастов, во-первых, чрезвычайно тонко проведенным различием между чисто декоративными фигурами и действующими лицами картин (человеческие фигуры и населяют архитектуру и образуют как бы ее составную часть): реальность пророков и сивилл совсем другая, чем реальность, скажем, Адама и Евы, реальность и масштаб юношей — не те, что у пророков. Одни фигуры даны в ракурсе, другие — без ракурса. Далее Микеланджело прибег к контрасту направлений: одновременно рассматривать пророков и картины нельзя, но и разделить их нельзя, так как часть одной группы всегда примешивается к другой и напрягает фантазию. Наконец, мастер использовал контраст света и тени: светлых и темных красок. Второстепенные пространства он выделяет темным: медальоны — лиловым, вырезы тронов — зеленым, благодаря чему ярче выступают светлые главные части и выразительный переход от середины к сторонам.
Роспись Сикстинской капеллы необходимо смотреть в исторической последовательности ее возникновения, то есть обратно хронологическим событиям, игнорируя на время все последующие ее этапы. Тогда, восходя от стен к потолку и по потолку двигаясь взором по ступеням восхождения к основам мироздания, можно по настоящему почувствовать то безумное ускорение темпа, то фантастическое нарастание силы, которое испытывало творчество Микеланджело в процессе работы над фресками.