Il papa fece dipingere a Raffaello quattro stanze degli appartamenti papali tra il 1508 e il 1520, con molti allievi come aiuti; le stanze sono:

• Stanza della Segnatura: visualizzazione dei concetti di Vero, Bene, Bello. Il vero è incarnato dalla filosofia, celebrata nella Scuola di Atene: in un imponente edificio classico, a bracci perpendicolari con volte a botte a lupanari, sono riuniti tutti i più importanti filosofi dell'antichità, posti su due livelli, separati da una scalinata. Al centro, attorno al punto di fuga sono posti Platone ed Aristotele (il primo indica il cielo, il secondo la terra). L'insieme è fortemente prospettico e da un senso di equilibrio, compostezza e classicità. La figura di Eraclito, che corrisponde a Michelangelo, è stata dipinta in un secondo momento, su ispirazione delle prime parti visibili della volta della Cappella Sistina.



• Stanza di Eliodoro: episodi storici in cui si dimostra la protezione di Dio alla chiesa. Una di queste è la Liberazione di san Pietro dal carcere: il racconto è diviso in tre scene distinte: al centro un angelo sveglia il santo, a destra entrambi scappano, a sinistra i soldati si svegliano per inseguirli. L'elemento più importante è quello della luce: debole quella della luna e delle torce, sfolgorante quella dell'angelo, che si somma a quella naturale che proviene dalla finestra (reale) sottostante.



• Stanza dell'Incendio di borgo: storie di papi che condividevano il nome di Leone (in onore del nuovo papa Leone X). L'incendio del borgo era un incendio conclusosi con il semplice gesto della croce del papa Leone IV. Il dipinto è ricco di movimento e pone a confronto la vecchia basilica paleocristiana, un edificio con caratteristiche classiche, con l'architettura cinquecentesca e i tre ordini classici romani, il dorico, lo ionico e il corinzio: questi sono segnali evidenti dell'interessamento dell'artista all'architettura, fresco di nomina a "architetto di San Pietro", che studiava il trattato di Vitruvio in quel momento. Citazione di Enea, in un uomo che porta sulle spalle un vecchio Anchise, e con di lato un giovinetto.



• Stanza di Costantino: la stanza attinge il suo nome dell'Imperatore che riconobbe il Cattolicesimo come religione ufficiale dello stato romano. Lo spazio, destinato ai ricevimenti ufficiali, fu dipinto dagli allievi di Raffaello a causa della prematura scomparsa dell'artista urbinate con quattro episodi della vita dell'imperatore: la "Battaglia di Costantino contro Massenzio", il "Battesimo di Costantino", la "Donazione di Roma" e la "Visione della Croce". In quest'ultima opera si rappresenta l'episodio secondo cui l'imperatore avrebbe avuto in sogno la premonizione della sua vittoria contro Massenzio, qualora avesse sostituito sulle insegne dei soldati le aquile imperiali con il simbolo della croce.