En tiempos de Gregorio XIII (1572-1585) se hizo necesaria la substitución del techo artesonado de madera de León X, cuyas vigas amenazaban con derrumbarse. A fines de ese año el pontífice llamó expresamente a Roma al pintor siciliano Tommaso Laureti para confiarle el encargo, “fue tratado como un Príncipe). Cuando muere el papa Gregorio (10 de abril de 1585) Laureti había avanzado bastante con su trabajo, estando ya la decoración a buen punto, pero su relación con el nuevo pontífice no tuvo el mismo carácter positivo ya que, según los biógrafos de la época, Sixto V ya poco tiempo después de ser elegido manifestó su impaciencia por la lentitud de los trabajos, no obstante las continuas solicitudes de dinero que hiciera el pintor.
De todas formas, Tommaso Laureti logró mantener el encargo hasta octubre de 1585, cuando las relaciones con el cliente se deterioraron hasta tal punto que el pintor fue expulsado por sus cada vez más altas solicitudes de dinero.
La decoración de la bóveda, de todos modos, debió ser terminada antes del 22 de octubre de 1585, fecha en la cual se pudo utilizar nuevamente la sala para una ceremonia. Las armas de Gregorio XIII en los rincones de la cúpula, junto con el friso con elementos heráldicos de Sixto V que corre sobre tapices fingidos, y la inscripción SIXTUS V PONT. MAX AULAM CONSTANTINIANAM A SUMMIS PONT. LEONE X ET CLEMENTE VII PICTURIS EXORNATAM ET POSTEA COLLABENTEM A GREGORIO XIII PONT. MAX. INSTAURARI COEPTAM PRO LOCI DIGNITATE ABSOLVIT ANNO PONTIFICATUS SUI PRIMO conmemoran las obras realizadas durante los dos pontificados.