Согласно первоначальному проекту, художник должен был изобразить 12 апостолов в люнетах зеркального свода капеллы, исполнить орнаменты вокруг большого прямоугольного зеркала. Но позднее родился более сложный, трудный, но грандиозный план. Весь свод вместе с распалубками, сферическими треугольниками между ними, люнетами над окнами и парусами в углах капеллы, перекрывающий помещение площадью 40,93 x 13,41 м, художник должен был превратить в цельное и гениальное произведение искусства.
Согласно проекту Микеланджело, следовало объединить все членения плафона крепким архитектурным каркасом из тонко профилированных мраморных тяг и пилястр, которые подчеркивали бы конструкцию свода. При этом они выделяли бы каждую часть свода и одновременно связывали бы отдельные фрагменты росписи в единое целое.
Ни один из художников до Микеланджело не исполнял такую огромную роспись. Ему предстояло создать композицию почти на 600 кв. м, к тому же не на стене, а на потолке, что было намного труднее.
Мастер приступил к выполнению в мае 1508 года, закончил в сентябре 1512 года. В течение четырех лет он, не покладая рук, трудился над этой грандиозной композицией (для сравнения можно вспомнить о том, что Леонардо да Винчи работал над «Тайной вечерей», которая имеет гораздо меньшие размеры, два года). Микеланджело писал все сам, не доверяя работу своим ученикам. Он поднимался на леса с утра и работал до позднего вечера.
При этом он не мог, как Леонардо, позволить себе прерываться на несколько дней, обдумывать тот или иной фрагмент, так как тогда работа растянулась бы на долгие годы. В одном из писем к своему брату он писал: «Я тружусь через силу, больше, чем любой человек, когда-либо существовавший».
Папа подгонял мастера и нередко приходил посмотреть, как продвигается работа. Что касается Микеланджело, то он не терпел посторонних в помещении, где работал. Он старался не допускать папу в капеллу, а если тот все же заходил, то как бы случайно сбрасывал с лесов доски, и папа вынужден был покидать помещение.
Наконец Микеланджело закончил этот грандиозный заказ. За время работы он так привык писать, находясь в горизонтальном положении, лежа на лесах на спине, что в течение некоторого времени не мог писать письма, сидя за столом. Даже для того чтобы прочитать их, ему приходилось ложиться на спину и держать листы перед собой в вытянутых руках.
Согласно проекту, мастер расчленил среднюю часть плафона оконными плафонами. Прямоугольники, которые образовались при этом, он украсил живописными композициями. Боковые пояса Микеланджело поделил на прямоугольные ниши, которые украсил изображениями фигур, сидящих на тронах.
Средний пояс он окантовал карнизом, который украшали седалища кубической формы. Здесь он написал обнаженных юношей. Их фигуры как бы обрамляют живописные композиции, находящиеся в глубине. Что касается размеров этих композиций, то они неодинаковы. В зависимости от этого изменяются и размеры фигур юношей.
Микеланджело тщательно продумал расположение отдельных живописных сцен в пространстве и их размеры относительно друг друга и нашел наиболее оптимальное решение. Суриков, изучив композиционное построение этой работы, отметил, что «пропорции картин ко всей массе потолка выдержаны бесподобно».
В период раннего Возрождения в живописи нередко отдельные элементы, даже исполненные с большим мастерством, не складывались в единую гармоничную композицию. Позднее, в эпоху барокко, напротив, детали картины подчинялись всей композиции, утрачивая индивидуальность. Что касается работы Микеланджело, то в ней каждая из картин представляет собой законченное произведение и одновременно составляет часть единого целого. Это является одним из достижений живописи эпохи Высокого Возрождения, которое Микеланджело удалось довести до совершенства.
Необходимо обратить внимание и на колорит росписи. Микеланджело использовал богатую цветовую гамму, нередко с золотистыми переливами. Цвета картин чистые, их сочетание еще более усиливает благородство созданных мастером образов.
Что касается тематики, то над ней Микеланджело, скорее всего, работал сам. Общая тема, как сообщил Папа Юлий II, такова: роспись должна была воспроизводить различные сюжеты из Священного Писания.
Художник изобразил на среднем поясе плафона композиции на библейские сюжеты. На боковых поясах он поместил библейских пророков, а также сивилл, которые, как указывалось в многочисленных античных мифах, являлись прорицательницами, жрицами и возлюбленными бога Аполлона.
Композиции среднего пояса являются иллюстрациями к центральным местам Священного Писания. Например, на одной из композиций Микеланджело показал сотворение Богом первого человека — Адама. Искусствовед В. Н. Лазарев написал об этой картине следующее: «Это едва ли не самая прекрасная композиция всей росписи. Отправляясь от библейского текста («И сотворил Бог человека по образу Своему, по образу Божию сотворил его»), художник дает ему совершенно новое представление. По бесконечному космическому пространству летит Бог-отец, окруженный ангелами.