Es befindet sich in der Cappella Paolina im Vatikanpalast zusammen mit einem weiteren Fresko von Michelangelo, „Die Bekehrung des Heiligen Saulus“. Touristen können die Cappella nicht betreten, da es sich um einen heiligen Ort handelt; Dieses Fresko bleibt ein etwas obskures Werk. Das Martyrium (Kreuzigung) von St. Peter hat Kritik hervorgerufen, dass die Zahlen unverhältnismäßig sind. Es wurde argumentiert, dass Michelangelo dies absichtlich getan hat. Er malte die Figuren so, dass der Betrachter am Boden die Figuren in den richtigen Proportionen sehen würde, wenn sie nach oben schauen. Dies ist eine Technik, die Michelangelo zuvor verwendet hat, insbesondere bei der Moses-Statue, die das Grab von Papst Julius II. schmückt.

Petrus ist aufgrund seiner Stellung innerhalb der Kirche Gegenstand vieler Werke im Vatikan. Er war der erste Papst und der „Felsen“, auf dem die Kirche gebaut ist. Das Fresko zeigt die Momente vor der Kreuzigung des hl. Petrus mit dem Kopf nach unten. Es zeigt die Aufrichtung des Kreuzes, an das Petrus bereits mühsam mit Händen und Füßen genagelt ist. Peter selbst wird von Michelangelo nicht in der typischen Märtyrerpose der Renaissance dargestellt. Es gibt keinen heiteren Blick zum Himmel. Stattdessen blickt Peter den Betrachter direkt an, in einem letzten Kraftakt verdreht sich sein Körper in diese Position. Sein Ausdruck ist der des Vertrauens in seinen Triumph über sein Leiden.

Menschengruppen umgeben Peters zentrale Position im Werk, was dem Gemälde eine chaotische Atmosphäre verleiht. Es ist eine lebendige Szene, voller Geschäftigkeit und Bewegung. Da ist ein Mann, der eilig das Pfostenloch fertigstellt, damit das Kreuz aufgerichtet werden kann und Peters Hinrichtung beginnen kann. Im Vordergrund stehen verängstigte Frauen. Ihre Gesichter zeigen ihr Entsetzen und ihre Verzweiflung über das, was Peter erleben wird. Auf der linken Seite gehen Gestalten die Treppe hinauf zu den berittenen Männern. Michelangelo hat sich in die Szene eingeschlossen; Er ist der Reiter mit dem blauen Turban oben links im Fresko.

Er wurde entdeckt, als das Gemälde restauriert wurde. Hinter Peter in der Mitte befindet sich eine Gruppe von Männern, die sich unterhalten. Einer von ihnen wird vielleicht zum Schweigen gebracht, falls der ältere Apostel mithört, was gesagt wird. Die Hintergrundberge im Bild haben kein definiertes Detail. Die Berge sind mit einem Nebel wie Blau gemalt, um sowohl den Eindruck von Entfernung als auch von Schärfentiefe zu vermitteln. Caravaggio ließ sich für sein eigenes Martyrium des heiligen Petrus von Elementen aus Michelangelos Werk inspirieren. Die Bewegung hier kann uns auch an die französischen Romantiker wie Eugene Delacroix und Theodore Gericault erinnern.