斐尔历时10年时间，在梵蒂冈绘制了大批宏伟的绘画作品。拉斐尔的房间是拉斐尔带领他的徒弟绘画的4个房间，16幅壁画：

第一室（君士坦丁室 Room of Constantine）这个房间主要用于官方典礼，是由拉斐尔的弟子完成，主要画作是《米尔维奥桥的胜利》，《十字的出现》，《君士坦丁大帝受洗》，题材大都是天主教徒打败异教徒的战争壁画；

第二室（赫利奥多罗斯室 Room of Heliodorus）这个房间主要用于教皇的私人接见，主要画作是《大良教宗会晤阿提拉》，《燃烧的荆棘丛》，《雅各布的梯子》，《天主显现给诺亚》，《以撒的献祭》，题材大都是十诫故事和中世纪历史的壁画；

第三室（署名室 Room of the Segnatura）这房房间主要用于教皇的书房和私人办公室，主要画作是《圣礼之争》、《雅典学院》、《帕尔纳斯山》和《四枢德和三超德》，体现当时崇尚的四种学问与人们所认知的组成宇宙的四要素：空气、水、火和土互相呼应；

第四室（博尔戈火灾室 Room of the Fire in the Borgo ）这个房间原来是教廷最高法院的会议室，后来这里曾作为餐厅，墙壁上绘有拉斐尔生前的最后一幅壁画作品《波尔哥的大火》，另外的《奥斯蒂亚之战》、《梵蒂冈城门外的火灾》等四幅壁画，由其学生按照拉斐尔的草稿绘成。

这些壁画中，最著名的是《雅典学院》（The School of Athens），创作于1509-1510年，当时拉斐尔仅有26岁，这幅壁画阵容庞大，以柏拉图和亚里士多德为中心（柏拉图的原型是达芬奇，亚里士多德的原型是米开朗基罗），后面跟随了他们的50多个大学士。画作2.794×6.172米，不仅仅将拉斐尔所擅长的空间透视技巧发挥到极致，而且出色地刻画了每个学者的肖像画，每一个人物的所长与性格作，都跃然画中。

另外一副著名的画作是《圣礼之争》（Disputation of the Holy Sacrament）， 画面分为上下两个部分：象征天上与人间。拉斐尔用两个相反的弧形和远近法的透视感来加深广阔的空间效果。以圣餐盒作为构图灭点，从而把天上和地下的动静结合，把人物生动刻画出来了。