В 1505–1509 годы архитектором Алевизом Новым был построен Архангельский собор, до начала XVIII века являвшийся усыпальницей московских князей и царей. Собор соединил традиционную крестово-купольную конструкцию пятиглавого шестистолпного храма с богатым архитектурным декором итальянского Ренессанса. В архитектуру храма были внесены новые светские элементы. Внешне он был украшен наподобие двухэтажного «палаццо» в духе Ренессанса. Закомары заполнены пышным орнаментом с раковинами, пилястры расчленены на два яруса, нижний этаж оформлен аркадами, резьбой, расписан красками с позолотой. Столь радостное и светлое сооружение не совсем соответствовало своему назначению быть усыпальницей великих князей.
Характерным явлением в русском зодчестве XVI века стало развитие «вертикализма», начало которому положила колокольня Ивана Великого в Кремле. Архитектурным центром кремлевского ансамбля стал храм-колокольня, более известный как столп Ивана Великого, воздвигнутый в 1505–1508 годы Боном Фрязином между Успенским и Архангельским соборами. Два его верхних яруса были надстроены уже в годуновское время, в 1600 году. Колокольня Ивана Великого давно знакомый на Руси тип колокольни из поставленных один на другой восьмериков с арками-проемами для колоколов, с объемами, как бы естественно вырастающими один из другого. Именно в таком «столпообразном», или «шатровом» стиле в 1520–1540-х годах было построено несколько десятков замечательных культовых зданий. В частности храм Святого Георгия в Хутынском монастыре под Новгородом, церковь-колокольня Болдина монастыря под Дорогобужем, Георгиевская церковь в селе Коломенском под Москвой, церковь Иоанна Предтечи в селе Дьяково под Москвой, кафедральные храмы Покровского и Спасо-Евфимьего монастырей в Суздале и знаменитая церковь Преображения Господня в селе Острове под Москвой.
По образцу московского Успенского собора в XVI веке были построены пятиглавые крестово-купольные храмы практически во всех русских монастырях, и главные соборы ряда крупных русских городов. Наиболее известны Успенский собор в Троице-Сергиевом монастыре, Смоленский собор Новодевичьего монастыря, Софийский собор в Вологде, соборы в Туле, Суздале, Дмитрове и других городах. Псковские мастера построили девятиглавый Благовещенский собор (1484–1489) – домовый храм русских великих князей и царей; и церковь Ризоположения (1484–1486) – домовый храм русских митрополитов.
Происходило усиление символической стороны русского зодчества. XVI век приносит с собой новый стиль – шатровую архитектуру, наиболее ярко выражавшую религиозное содержание храмового строительства. Шатровое строительство основано на национальных традициях деревянного зодчества, резьбы, вышивки, росписи. В отличие от крестово-купольных шатровые храмы не имеют внутри столбов, и вся масса здания держится только на фундаменте. Шатровые храмы были возведены в Москве, Суздале, Загорске и других городах. Новый период в развитии русского зодчества связан со строительством изумительного по своей органике и красоте храма Вознесения в селе Коломенском под Москвой. Храм был возведен при Василии III в 1532 году в честь рождения наследника Ивана, будущего царя Ивана Грозного. Этот величественный храм, устремленный своим «шпилем» в небо, всеми своими элементами подчеркивает идею вознесения, неудержимого роста храма из недр земли. Это сооружение имеет удивительную форму: верхний восьмигранный шатер покоился и органически сливался с четырехугольным зданием самого храма («восьмерик на четверике»). Современники считали эту постройку «вельми чудным высотою, красотою и светлостью».
Но самым известным памятником русского шатрового зодчества XVI века стал девятикупольный собор Покрова на Рву. Более известный как храм Василия Блаженного, названный по имени московского юродивого, погребенного под одним из его приделов. Этот величественный храм был воздвигнут на «лбу» Красной площади в честь взятия русскими войсками Казани. Покровский собор был сооружен в 1555–1561 годы русскими зодчими Бармой и Постником Яковлевым. Современники называли храм Покрова на рву Новым Иерусалимом, чем сравнивали его с образом идеальной, божественной красоты.
Во второй половине XVI века большое распространение получили так называемые «комбинированные» храмы, в которых органично были соединены элементы крестово-купольной и шатровой архитектур. Таковыми храмами стали Богоявленский собор Авраамиева монастыря в Ростове, построенный Андреем Малым в 1550-х годах, Троицкая (Преображенская) церковь в селе Вязёмы, сооруженная в 1570-х годах, и Рождественский собор Пафнутьево-Боровского монастыря, воздвигнутый в 1570–1580-х годах.
Изобразительное искусство развивалось в русле общего культурного процесса и характеризуется двумя основными тенденциями: стиранием границ местных школ и заметным усилением светских элементов. С конца XV и в XVI веке изобразительное искусство характеризовалось возрастающим интересом к реальным историческим лицам и событиям, расширением круга тем живописи.