在罗马画建筑速写的日子里，布鲁内列斯基也逐渐形成了自己的建筑风格，也就是所谓的“古代风格”（allB antica）。他曾为建造大教堂穹顶而自主设计机械设备，同样地，他还为了精确展现古典建筑的结构特点而独创了一种图制，后来被称为透视画法。根据透视画法的基本理念，光线都是直线（因此无法绕过转角），还可以投射在平整的表面以展现景深。这种画法改变了绘画与素描的性质，它们不仅是直接观察所得，也应该符合数学与科学的原理。布鲁内列斯基的理念全盘基于现有知识体系，极有可能来源于阿拉伯伊斯兰文化中的数学与哲学传统，数百年来逐步渗透进入西方世界，不过伊斯兰文化主要关注装饰性的“无形象”绘画，鲜有机会将这些知识用于描绘真实的世界[288]。
回到佛罗伦萨后，布鲁内列斯基着手将这些新技艺运用在绘画中。他为圣洛伦佐教堂（San Lorenzo）设计了一个优雅的圣器室（神父为弥撒仪式准备的场所）。设计重心既非神灵也非神启，而是人类的理性——他的设计实可谓精工细作，不偏不倚，圣器室的中心地区恰好呈一个完美的立方体，人站立其中会感觉周遭充满理性的力量——内部空间完全以数学中严谨的方圆概念构建而成。