1504年到达佛罗伦萨后，拉斐尔与里多尔佛·吉兰达约、亚里士多德·达·圣加罗等年轻画家建立了友谊，尤其是塔德奥·塔德伊经常邀请拉斐尔去自己家里吃饭。拉斐尔为了回报他，便为他画了两幅画，这些画呈一种过渡型风格，介于早期的佩鲁吉诺技法与他后来学会的另一种技法之间。’拉斐尔与洛伦佐·纳西也很要好，并由于洛伦佐新近娶了妻子，拉斐尔便为他画了一幅圣母与圣婴的画。拉斐尔回到佩鲁贾后，于1505年为圣母玛利亚修会教堂的安西德伊礼拜堂画了一幅画《圣母子，施洗者圣约翰及巴里的圣尼古拉斯》（又名《安西帝圣母》），接着他又为圣西维洛的圣母礼拜堂、卡马尔多利修会的一座小型修道院画了一幅壁画，基督沐浴在光环中，天使们簇拥在周围，6名圣徒分坐两旁。在这幅壁画上，他用巨大的字体署上了自己的名字。后来，该城圣安东尼奥·达·帕多瓦的修女们聘请他画一幅圣母与身着衣装的基督像，他遵照她们的要求完成了这幅画。拉斐尔离开佩鲁贾前，阿塔兰塔·巴利奥尼夫人恳请他在圣弗朗切斯科教堂的礼拜堂画一幅木板画。由于当时无法满足她的愿望，他答应处理完佛罗伦萨的事务回来后，再了却这桩心愿。逗留佛罗伦萨期间，他将无数心血投入绘画学习中，同时也为礼拜堂那幅画设计草图。拉斐尔在佛罗伦萨研究了马萨乔的早年画作，亲眼目睹了莱奥纳多与米开朗基罗的作品，这促使他更为刻苦地钻研。并且当时拉斐尔与圣马可修道院的弗拉·巴托罗米奥十分要好，此人的着色技巧让拉斐尔甚为着迷，便决定效仿。作为回报，他将这位前辈一度忽略的透视技法传授给他。然而，就在两人感情日益深厚之际，拉斐尔被召回了佩鲁贾，在那儿用已在佛罗伦萨设计好了草图，开始绘制阿塔兰塔·巴利奥尼委托的订货。这幅绘画表现的是安葬基督的情景，在制作的时候，拉斐尔设想了人们在将自己最热爱的亲人抬去安葬时所流露的悲痛情感。完成这件作品后，拉斐尔回到佛罗伦萨，受市民德伊之托，为他们在圣灵教堂的礼拜堂画一幅祭坛画。于是他着手工作，草图进展很快，同时，他也画了一幅画送往锡耶纳。1508年4月21日，拉斐尔从佛罗伦萨给他在乌尔比诺的叔叔写了一封信，内容是要他叔叔想办法帮他取得一份推荐信：佛罗伦萨市政广场的项目中，他想投标其中一间会客室的装饰部分。由于布拉曼特正在为教皇尤利乌斯二世效力，并出于两人曾有的少许联系与同乡之谊，他写信告诉拉斐尔已说服教皇为教皇宫增建一些房间，拉斐尔或许有机会在那里一显身手。于是，拉斐尔抛下在佛罗伦萨的工作以及德伊尚未完工的订货（不过这幅画已几近完工）去了罗马。在离开佛罗伦萨之际，他将作品托付给里多尔佛·德尔·吉兰达约，请他完成图中一些蓝色的衣饰。到达罗马后，拉斐尔发现，这些房间的绝大部分已经画上了图案，如皮耶特罗·德拉·弗朗切斯卡画了一幅画，卢卡·达·考托纳完成了一面墙，而阿雷佐圣克莱芒特教堂的修士唐·皮耶特罗·德拉·加塔已经着手工作。米兰人布拉曼蒂诺也画了几幅画，多数为肖像画。拉斐尔受到教皇尤利乌斯二世的热烈欢迎，他在梵蒂冈宫的“签字厅”画了的第一幅画为《圣礼之争》。拉斐尔先完成了四面墙的构图，然后是天顶部分，但他首先绘制的是天顶的四位人格化的女神形象。1509年1月13日教皇的财政支出中已经明确有给拉斐尔的支付账户。10月4日，拉斐尔被授予教会“首席画家”的荣誉头衔。在装饰第二议事厅期间，米开朗基罗在西斯廷礼拜堂的工程上与教皇发生了冲突而逃往佛罗伦萨。布拉曼特掌管了礼拜堂的钥匙，由于与拉斐尔的关系不错，特许他入内观看，以便学习米开朗基罗的技法。1511年8月16日，教皇尤利乌斯二世在宫殿内设置画室，请拉斐尔画肖像。1512年5月24日的信件中显示，曼特瓦候妃伊莎贝拉要求拉斐尔画一个半身长、着盔甲的费德里科·贡扎哥像。1513年1月11日及2月19日，分别接到梵蒂冈教廷大使曼特瓦的两封信请拉斐尔画肖像。2月21日尤利乌斯二世去世，拉斐尔不得不暂时停下签字大厅的工作，不久利奥十世上台之后，拉斐尔首先完成的是埃利奥多罗厅的壁画。7月7日，拉斐尔收到来自新教皇利奥十世给的第一笔佣金——50枚达克特金币。1514年3月拉斐尔开始装饰另一个房间——博尔戈火灾厅，整个设计包括四个不同的场景，而每幅画都有教皇利奥十世的身影。此项工程开始时间正是布拉曼特去逝当天，利奥十世为了填补布拉曼特负责的空缺而组织了一场竞选。最终，拉斐尔于4月1日以一年300枚达克特的薪金被暂时任命为圣彼得大教堂的首席建筑师，作为布托曼特继任建筑师的官方聘书以教皇赦书的形式在7月1日颁发。由于缺乏建筑师的实践经验，拉斐尔还得到了两位经验丰富的协作人的帮助——来自维罗纳的弗拉·乔孔多、和来自美第奇的建筑师老朱利亚诺·达·桑加罗。在极短的时间里，他们就帮助拉斐尔增进了建筑的专业知识，并要求他看维特鲁威所设计的建筑经典案例。1515年6月15日作西斯廷教堂礼拜挂画草稿。8月27日，拉斐尔被任命为罗马古迹保护官，这个职位要求具备广泛的古典建筑、雕塑和绘向的知识，为他以后的室内装饰工作积攒了大量经验[19]。在6月7日回信给伊莎贝拉·蒂斯杜、11月8日回信给卡斯提勇尼、11月30日回信给伊莎贝拉夫人的信上，言及她们期望拉斐尔的“小品”绘画。1516年在4月1日写给希艾纳的信中，提及画了《巴达沙雷·卡斯提勇尼肖像》等数件作品。1517年画了一幅贵妇人肖像画。10月，以三千金币购入邸宅。1518年在从1月22日至2月5日的信中提及，完成洛伦佐·迪·美第奇肖像。3月1日至6月19日的数封信中记载，完成《圣米卡埃尔与魔鬼》《圣家族》等作品。5月15日购入在罗马的葡萄园。1519年向利奥十世提出有关罗马遗迹与古代都市地图稿本的保护问题。5月7日领到教廷财务局支付的一千金币。完成七幅西斯廷教堂礼拜挂毡画手稿。同时作油画《拉·弗娜利娜》，以及在罗马的法尔奈塞作宫壁壁画《爱神和三美神》和油画《基督显容》。1520年，拉斐尔返家发了高烧，但医生只认为他是受了风寒，不久后于4月6日耶稣受难日逝世。