À l'époque de Jules II, l'église redevient le lieu d'importantes cérémonies papales. Le pape y lance sa première campagne le 26 août 1506 et, à son retour à Rome, après la guerre du nord de l'Italie, il passe la nuit du 27 mars 1507 au couvent de Santa Maria del Popolo. Le lendemain, Jules II célèbre la messe du dimanche des Rameaux dans l'église décorée de feuilles de palmier et de branches d'olivier. La cérémonie est suivie d'une entrée triomphale dans la ville. Le 5 octobre 1511, la Sainte Ligue contre la France est solennellement proclamée dans la basilique. Le 25 novembre 1512, l'alliance du pape avec l'empereur Maximilien est également annoncée dans cette église en présence de cinquante-deux envoyés diplomatiques et de quinze cardinaux. Le pape visite également la "Madone del Popolo" pour des raisons privées, comme lorsqu'il prie pour le retour de son neveu préféré, Galeotto Franciotti della Rovere, début septembre 1508.