Palladios Eingreifen in die Hauptstadt der Lagune war der erste Anlass für die Gestaltung der neuen Fassade der Kirche San Pietro in Castello, der Patriarchalischen Kathedrale von Venedig. Palladio erhielt diesen prestigeträchtigen Auftrag wahrscheinlich dank Daniele und Marcantonio Barbaro, die im Januar 1558 als Garanten des Vertrages mit den Maurern eingetragen wurden. Der Tod des Mäzens Patriarchen Vincenzo Diedo führte zwei Jahre nach dem Beginn des Werks zum Stillstand , aber sie würden am Ende des Jahrhunderts unter der Leitung von Franceso Smeraldi wieder aufgenommen. Die gegenwärtige Fassade folgt daher nicht genau dem Projekt von Palladio, sondern hält sich an ihre wesentlichen Linien, insbesondere das Grundthema der Kreuzung einer Hauptordnung (die dem Kirchenschiff entspricht) und einer kleineren (entsprechend den Gängen). Einige Jahre später in San Francesco della Vigna erfolgreich umgesetzt.