Nella stagione 2011-12 il nuovo allenatore bianconero Antonio Conte parte dal modulo 4-2-4, schierando Chiellini in un primo momento centrale, in seguito terzino sinistro. Sul finire del 2011 viene varata la difesa a tre, con il livornese impiegato a fianco del «regista arretrato» Bonucci. Il ciclo aperto dal tecnico leccese è vincente, e la Juventus conquista tre scudetti consecutivi — stabilendo anche due primati: nessuna sconfitta nel campionato 2011-12, e 102 punti in quello del 2013-14 —, oltre a due Supercoppe di Lega.