Когда Рафаэль вновь появился в одном из залов, который был выделен ему для росписи, стены там уже были очищены и готовы для работы. Только на углах свода сохранилась роспись, выполненная Со́домой и его другом Бальдассаром Перуцци. Рафаэль попросил не трогать эти росписи, в чём выразилось его уважение к чужому труду, даже если в нём не всё было ему по душе. Но его заинтересовала работа Перуцци, создающая иллюзию глубины архитектурного пространства. Его и Со́дому привёз с собой банкир Агостино Киджи, некоронованный хозяин Сиены, в чьей финансовой поддержке нуждалась папская казна, хотя на возведение главной святыни христианства собирались немалые пожертвования. Говорят, одному францисканскому монаху удалось собрать несколько тысяч дукатов на строительство собора Святого Петра.

Рафаэль предложил Со́доме и его другу Перуцци поработать вместе, и те, приняв приглашение, вскоре оказались в его команде. Перед ним встал вопрос: с чего начать? Идею подсказал монсеньор де Грассис:

— Его Святейшество видел ваши работы в Перудже. Помню, что наиболее сильное впечатление на него произвела незаконченная фреска «Святая Троица» в Сан-Северо со Всевышним, держащим в руке Священное Писание. Вот с неё и начните.

Рафаэль засел за работу. Среди приставленных к нему советников были теологи, историки, литераторы и другие светлые умы из круга гуманистов, которым С. С. Аверинцев дал удачное определение — «римская ойкумена». Принято считать, что по совету самого папы к ним присоединился гуманист и видный богослов сорокалетний Эджидио да Витербо, который вскоре возглавил монашеский орден августинцев, пользуясь большим влиянием в Римской курии. Современники называли его «первейшим платоником своего времени». Как и его друг Пико делла Мирандола, он в молодости увлёкся изучением каббалы как источника толкования потаённого смысла Библии.

Это было время, когда между теологами и философами шла постоянная полемика о том, является ли наследие античной культуры «филологией» или «идеологией». Её истоки связаны с сочинением Петрарки «О своём и чужом невежестве», в котором автор корит себя за то, что отдаёт предпочтение античной культуре, а не христианскому идеалу, признавая, что тем самым он скорее «цицеронианец», нежели «христианин». В разговоре с друзьями Петрарка как-то заявил, что Цицерон никогда не приносил ему вред, «но чаще только пользу», хотя в те времена читать и хранить книги античных поэтов считалось величайшим грехом и всякий согрешивший подвергал свою жизнь опасности.

С помощью эрудитов, приставленных папой к Рафаэлю, была разработана основная тематика будущих росписей среднего зала. Вазари первым назвал его Станца делла Сеньятура, поскольку там подписывались вердикты папского суда и другие важные документы. По поводу назначения этой станцы нет единого мнения и имеется обширная литература. Пока ясно одно, что её главной темой стали теология, философия, правосудие и поэзия, на которых зиждется вся христианская культура. Их аллегорические изображения украшают свод, люнеты и часть боковых стен. Если сюжеты фресок Станцы делла Сеньятура должны были отразить культурно-просветительскую роль Церкви, то в росписях остальных залов следовало выделить мистическое и историческое предназначение христианства.

Прежде чем приступить к росписи, Рафаэль сделал более пятидесяти рисунков, а для всего цикла более трёхсот. Первые рисунки касались фрески, названной «Диспут» (в нашей литературе часто называемой по непонятной причине на итальянский манер «Диспута»), которой была отведена главная смысловая нагрузка. Об этой фреске, как ни об одном другом творении Рафаэля, имеется богатейшая литература, поскольку в ней отражено всё своеобразие философской мысли итальянского Возрождения.

Общепризнано, что цикл начинается с фрески «Диспут», на которой пространство ограничено мощным декоративным полукружием и дугой, отделяющей мир горний от мира земного. Само это пространство раскрывается перед зрителем уходящей от него далеко вглубь перспективой, а сравнительно небольшая станца в виде вытянутого прямоугольника расширяется, и всё внимание зрителя сосредоточивается на алтаре с дарохранительницей как духовном центре события и в то же время являющемся точкой схода всех параллельных линий.

Начатая в конце 1508 года работа над всем живописным циклом Станцы делла Сеньятура была полностью завершена к 1511 году, о чём имеется пометка под фреской «Парнас». Её свод расписан сценами, являющимися своеобразным эпиграфом к каждой из них. Так, над фреской «Диспут» помещена люнета с аллегорией Теология в виде женской фигуры с белым покрывалом и зелёным плащом поверх красной туники (цвета теологических добродетелей), а два путти держат таблички с надписью на латыни Divinarum rerum notitia из почитаемого гуманистами Кодекса Юстиниана, что означает «Знание божественных вещей».

Композиция «Диспута» напоминает огромную апсиду раннехристианского храма с широкими мраморными ступенями, ведущими к алтарю, на котором установлена дарохранительница с облаткой, называемой просвирой или ostia по-итальянски, как неотъемлемая часть евхаристии. Стоит заметить, что в первоначальных рисунках Рафаэля алтарь как таковой отсутствовал, из чего можно заключить, что на художника, далёкого от теологических тонкостей и думающего только о выигрышном композиционном решении сюжета на огромном пространстве стены, было оказано немалое давление, о чём он сам говорил в упомянутом выше письме болонскому другу.

Главными контрастными тонами являются синий и жёлтый, интенсивные в земной половине и более лёгкие и размытые в небесной. Фреска носит сугубо программный характер, что отражено на четырёх табличках в руках резвых путти, устремляющихся к миру земному вместе с голубем, олицетворяющим Святой Дух Троицы, пребывающей в заоблачных высях.

Если сложить вместе разрозненные таблички, то текст читается так: «Jurisprudentia est divinarum atque humanarum rerum notitia, justi atque injusti scientsia», то есть «Юриспруденция есть знание божественных и человеческих вещей, наука о справедливом и несправедливом».

Работа над «Диспутом» изрядно утомила Рафаэля. Под постоянным контролем приставленных советников ему приходилось строго соблюдать церковную иерархию, рассаживая по обе стороны от Святой Троицы апостолов, пророков и святых мучеников. Первым сидит Пётр, изображённый в профиль. Здесь же Иоанн Богослов, погружённый в чтение Евангелия и не слышащий, что ему говорит царь Давид. Мученик Стефан указывает, по-видимому, пророку Иеремии на происходящее на земле. По другую сторону от Святой Троицы едва различимый Георгий-воин и дьякон Лаврентий с пальмовой ветвью мученика, увлечённо наблюдающий за полётом ангелов. Рядом пророк Моисей со скрижалями и задумавшийся апостол Иаков с книгой на коленях. Пророк Авраам, повернувшись, смотрит на апостола Павла, замыкающего ряд и изображённого в профиль. Не забыт и праотец — полуобнажённый Адам, сидящий рядом с Петром. Его вальяжная поза несколько нарушает картину чинно восседающих небожителей. Сидя нога на ногу, Адам всем своим простодушным видом выражает радость существования, хотя и не на земле.

Совсем иная картина на нижней, земной половине фрески, где художник позволил себе некоторую вольность, разместив известных церковных иерархов, трёх пап, четырёх епископов и простолюдинов вокруг алтаря, покрытого голубым покрывалом с арабесками на возвышении с потиром и остией. Одни ведут между собой неспешный разговор, другие пребывают в духовном созерцании. Слева от алтаря восседает папа Григорий Великий, устремивший взор к небу. Рядом с ним сидит блаженный Иероним со львом у его ног. Над ним возвышается, как принято полагать, святой Бернард, указывающий обеими руками на остию и как бы говоря, что всякие рассуждения напрасны, если пред нами искупительное тело Христово. Ему вторит такой же старец по другую сторону алтаря. Возможно, это Пьетро Ломбардо, ученик французского философа XII века Абеляра. Его поднятая к небу рука красноречиво говорит о том, что в «Диспуте» вместо споров теологов и дискуссий безоговорочно утверждается триумф веры и правоты богословской догмы.