A los cuarenta años emprende la que se considera como su obra maestra, la Basílica de Santa Maria delle Carceri (1485-91), en Prato, que es quizá una de las primeras construcciones de plan central (con planta de cruz griega) de los tiempos modernos y en la que logra un poderoso efecto de unidad espacial; función y decoración se alían perfectamente con el empleo de los materiales, típicamente florentinos.