Sulla cupola appena ultimata, l’Amadeo progettò e costruì il tiburio ottagonale che, completato dalla grande guglia, doveva manifestare, come già previsto alla fine del Trecento, la simbolica presenza dell’Eterno Padre assiso in trono e attorniato dagli Evangelisti, i quattro gugliotti, prolungamenti verso il cielo dei piloni centrali sui quali si regge l’intera struttura principale del Duomo. Realizzata la lanterna che sovrasta la cupola e il primo tronco, per dubbi e difficoltà statiche venne, però, sospesa la costruzione della grande guglia; l’Amadeo si limitò ad innalzare (1507 – 1518) il primo gugliotto – quello di Nord-Est – che prende il suo nome.
Grande impulso ricevettero la statuaria – eccelsero scultori come il Fusina, Cristoforo Solari il Gobbo, il Bambaja, Cristoforo Lombardo – e l’arte vetraria, praticata da maestri vetrai transalpini, Dirck Crabeth, Giorgio d’Anversa e soprattutto Corrado Mochis da Colonia, quasi sempre operanti su cartoni di noti artisti lombardi come Pellegrino Pellegrini, Biagio e Giuseppe Arcimboldi e Carlo Urbini.
Con l’entrata a Milano dell’arcivescovo card. Carlo Borromeo (1565), il Duomo entrò nella fase di revisione liturgico-pastorale e di adeguamento funzionale del suo assetto architettonico interno. Efficace interprete del pensiero del Borromeo, il vescovo che più di ogni altro seppe attuare in modo esemplare ed estremamente innovativo le norme liturgiche del Concilio di Trento, fu Pellegrino Pellegrini (luglio 1567). Egli si rivelò creativo progettista ed abile esecutore del monumentale complesso del presbiterio, nel quale seppe felicemente far convivere ogni espressione artistica e ogni materiale per esaltare e celebrare la presenza eucaristica, negata dalla Riforma protestante. Lo stesso Pellegrini disegnò anche gli altari laterali delle navate e la cripta; diede anche i primi due progetti di facciata, “alla romana”, ripresi dal Richini e da questi avviati a realizzazione all’inizio del secolo seguente.