В 1481 году Боттичелли был приглашен Сикстом IV в Рим, где он, по решению папы, возглавил работы по декорировке Сикстинской капеллы и написал там три фрески на сюжеты из Ветхого и Нового заветов. Сцены эти полны необычайной экспрессии. Возбужденные лица, горящие глаза, беспокойные движения — все переносит нас в мир лихорадочной фантазии художника. Прекрасны изображенные Боттичелли в сцене у колодца в «Истории Моисея» девушки. Удлиненные тела, скользящая легкая походка, склоняющиеся под тяжестью змеящихся пышных кос головы, овеянные грустью лица — это уже тот идеал женской красоты, к которому впоследствии не раз будет возвращаться художник.

Вероятно, вскоре после возвращения из Рима Боттичелли написал картину «Паллада и кентавр», в которой представил укрощение античной богиней мудрости кентавра, служившего в греческой мифологии олицетворением дикой и грубой силы. И на этот раз Боттичелли лишает сюжет всякого драматического пафоса. Прекрасная задумчивая Паллада одним лишь легким прикосновением укрощает и смиряет взбунтовавшееся чудовище.

Настроением мечтательной грусти отмечена и картина «Рождение Венеры» (1484—1486 гг.). Впервые картина художника Возрождения посвящается изображению нагой языческой античной богини. Однако древний миф предстает здесь в интерпретации XV века. Сюжетный мотив подсказан поэмой Полициано, весь образный строй принадлежит духовному миру Боттичелли. Стоя в огромной раковине, Венера скользит по поверхности моря к берегу, подгоняемая легким дуновением Зефиров, в то время как на берегу навстречу ей спешит нимфа, готовясь накинуть на плечи богини украшенное цветами покрывало. Погруженная в легкую задумчивость, Венера стоит, склонив голову и поддерживая рукой струящиеся вдоль тела тяжелые волосы. Тонкое одухотворенное лицо ее полно той затаенной печали, которой отмечены многие образы Боттичелли. Этот оттенок внутреннего страдания сочетается с нарядной красочностью картины. Голубое небо, зеленоватая поверхность воды, покрытой легкой рябью, темная зелень листвы, светло-малиновое покрывало, сире-нево-синий плащ Зефира, золотистая масса волос Венеры, нежные розовые цветы, сыплющиеся на богиню под дуновением ветров, создают богатую и изысканную цветовую гамму.

В 80-х годах Боттичелли написал большое количество мадонн, среди которых особенной известностью пользуется тондо, называемое обычно «Маньификат» — «Величание Мадонны» (1483— 1485 гг.). С тонким чувством ритма вписал здесь художник в форму круга фигуры мадонны, младенца и пяти ангелов. Красочная гамма картины строится на сочетании малинового, красного, синего, сиреневого цветов и золота.