I veri fondatori della scuola romana sono però a reputarsi i fiamminghi e fra questi Giacomo Arcadelt, cantore a Roma nel 1540, morto a Parigi, compositore semplice e severo, del quale ancor oggi si eseguisce un'Ave Maria, ammirabile per purezza e semplicità di stile, ma non come si credeva prima Claudio Goudimel, che pare non fosse mai in Italia e si confonde con Gaudio Mell, che forse fu maestro di Palestrina.
Giovanni Pierluigi, detto Palestrina dalla sua patria, nacque nel 1514, secondo Haberl nel 1536, da modesti genitori. Venne presto a Roma dove fu assunto per la sua bella voce fra i ragazzi cantori di S. Maria Maggiore ed istruito nella musica. In seguito divenne scolaro di Arcadelt. Dopo alcun tempo passato come direttore della cappella di Palestrina fu nominato nel 1551 successore di Arcadelt nel posto di Magister puerorum nella cappella Giulia. Depose questo ufficio per divenir cantore della papale nel 1555, donde fu scacciato ancor nello stesso anno da Paolo IV con altri due cantori perchè ammogliato. Dal 1555 al 1561 fu direttore in S. Giovanni Laterano, quindi fino al 1571 in S. Maria Maggiore. In questo tempo furono composte le tre famose Messe, fra le quali quella di Papa Marcello, a cui la leggenda suol attribuire di aver salvata la musica figurata dal bando della Chiesa. L'occasione fu la seguente. Nella 22ª e 24ª sessione del Concilio di Trento fu stabilito di bandire dalla Chiesa la musica mondana e di rimettere ai vescovi e concilii provinciali le ulteriori riforme necessarie. Pio IV nominò ai 2 Agosto 1564 una commissione di 8 cardinali, che doveva stabilire le riforme da introdursi. Queste si occuparono specialmente del testo ed in seconda linea dei temi delle melodie, che non dovevano esser tolte da canzoni profane. Principalmente poi trattavasi della possibilità di udire chiaramente il testo nelle complicazioni polifoniche, nelle quali s'erano introdotti tali abusi, che il cardinale Capranica ebbe a dire che a sentire i cantori gli sembrava udire un branco di porcellini chiusi in un sacco. Palestrina fu allora incaricato dalla commissione di comporre una Messa che corrispondesse alle esigenze della chiarezza del testo. Egli invece ne compose tre, che furono eseguite ai 28 Aprile 1565 nel Palazzo del cardinale Vitellozzo. L'impressione che la terza, dedicata al protettore di Palestrina, Papa Marcello, fece sugli uditori, fu tale che si decise di desistere da ogni ulteriore riforma e di raccomandarla come modello. Haberl crede che essa fu scritta più anni prima del 1565 e la sua importanza più che nell'intima bellezza che viene superata da altre messe di Palestrina sta nell'uso conseguente dello stile declamato, nel raggruppamento magistrale delle voci e nella varietà di colorito.
All'esecuzione di questa Messa seguita due mesi dopo si dice che Papa Giulio IV abbia esclamato: «Un altro Giovanni ci fa presentire nella terrestre Gerusalemme quel canto che l'apostolo Giovanni rapito in estasi sentì nella celeste». In seguito a questo successo Palestrina fu nominato maestro compositore della cappella papale, nella quale carica durò fino alla sua morte, avvenuta ai 2 Febbraio 1594, l'anno di morte di Orlando Lasso.
L'importanza di Palestrina per la musica sacra è somma. Sarebbe però erroneo il credere, che egli fosse un riformatore nel senso solito della parola, ma è forse appunto in ciò che sta la sua grandezza, nell'aver cioè saputo coi mezzi conosciuti raggiungere tanta altezza. Anzi considerando le opere dei madrigalisti contemporanei o di poco a lui posteriori, egli è ben meno moderno di questi, che sono col loro stile cromatico i veri romantici del secolo XVI. Egli è piuttosto il genio, che chiude una grande epoca che in lui, come la susseguente con Sebastiano Bach, raggiunse la perfezione, quasi concentrando tutte le sue forze e virtù in un uomo solo che le desse l'impronta storica. Nella sua musica è raggiunta la perfezione della forma, la misura del bello non è mai oltrepassata come qualche volta in Orlando; egli non abusa dei melismi, non fa uso di armonie strane e ricercate nè di ritmi originali e insoliti. Le sue doti tecniche principali sono la bellezza e perfezione della linea melodica, la trasparenza delle voci e la chiarezza del testo, difficilissima a raggiungere nella polifonia. Il contrappunto e le più ardue soluzioni non sono mai scopo ma soltanto mezzo, ed egli, adoperandole sovranamente, non ci pensa neppure ma tende più in alto. Da ciò dipende quell'infinita dolcezza, religiosità e mite melanconia che ci destano le sue opere, quel sentimento indefinito di speranza e di aspirazione alle cose alte. Nè perciò Palestrina è mai effeminato, come non lo è Raffaello, mai sentimentale come i posteriori, perchè la sua tristezza è quella d'un uomo, che sa che con lui non è tutto finito ma che la vita eterna, guiderdone dei giusti, lo aspetta. Spitta osserva che se Orlando Lasso fosse nato un secolo più tardi, egli sarebbe divenuto un grande compositore drammatico, ciò che non è pensabile per Palestrina, perchè egli come Bach ha bisogno della solitudine per concentrarsi e trae tutto dal suo intimo.
L'intelligenza delle opere di Palestrina non è cosa d'ognuno. Chi le giudica semplicemente coi nostri pensieri e criteri artistici non saprà mai trovarvi quella virtù, che ne è la principale. La musica di Palestrina non vuol essere eseguita in concerto ma in chiesa, per la quale fu scritta. Allora soltanto si capirà quale tesoro d'ispirazione, religiosità e d'arte sia contenuto in essa, in quelle brevi e semplici melodie, che non sono le nostre ma che ci sottraggono alle cure terrene, in quei maestosi accordi, in quell'avvicendarsi di voci ora dolcissime ora potenti e maschie, che sembrano innalzarsi al cielo per chiedere grazia e perdono. Allora soltanto si capirà che questa è arte vera e grande, e che essa non potrà mai perire, giacchè essa è superiore ai capricci del gusto ed immutabile nelle sue eterne leggi.
Palestrina fu autore assai fecondo. Fra le sue moltissime composizioni, che Baini, il suo ammiratore e biografo, divide in 10 stili (!), nominiamo la serafica messa Assumpta est Maria, forse la più sublime composizione del genere, la Messa di Papa Marcello, il Motetto Tenebrae factae sunt, il grandioso Stabat Mater a due cori una delle opere più grandiose della musica da chiesa di ogni tempo, in cui il dolore ha accenti celestiali di rassegnazione e speranza; gli Improperi, le Lamentazioni ed i Motetti del Cantico dei Cantici a cinque voci, opera d'una ineffabile dolcezza e soavità, una Salve Regina a cinque voci.
Wagner nel suo studio su Beethoven ne giudica così: «L'unica progressione nel tempo si palesa quasi soltanto nel più delicato cambiamento del colore fondamentale, che ci fa apparire i più svariati passaggi mantenendo ferma l'affinità più ampia, senza che noi ci possiamo accorgere di un'alterazione di linee in questo cambiamento. Così risulta un quadro quasi senza tempo e spazio, una visione affatto sopranaturale, che ci commuove sì profondamente».
Palestrina esercitò colle sue opere un grande influsso sull'arte musicale religiosa dei suoi tempi. Egli fu l'antesignano di quella stupenda e numerosa scuola d'autori italiani, che seguirono le sue aspirazioni ed ideali e le cui numerosissime composizioni sono colle sue il modello della vera musica da chiesa. Lo stile di tutte queste è quello che da Palestrina ebbe il nome e che ha per impronta la semplicità unita alla maestà e grandiosità, un'eterea altezza priva d'ogni sensualità e reminiscenza mondana, una serenità serafica, che trasporta in regioni più alte, la perfezione della forma e della misura, escluso ogni elemento drammatico, o, per dirla con espressione più adattata all'epoca nostra, ogni sentimento di soggettivismo, come s'addice alla Chiesa cattolica che domanda che l'individuo non pensi alle cure terrene ma si unisca in un rapimento di fervore e speranza alla comunità dei fedeli. Eppure se eccettuiamo Lodovico da Vittoria (1540-1613?), spagnolo di Avila, direttore della Cappella Sistina, che gli è quasi pari, nessuno dei contemporanei e posteriori seppe raggiungere Palestrina, perchè la sua arte è troppo personale e quasi troppo soprannaturale per venir imitata od essere suscettibile di progresso nello stesso ambito e già Pietro della Valle la chiama monumento da museo (1640).
Contemporanei di Palestrina furono Giovanni Maria Nanini (1540?-1607) che fondò con Palestrina una celebre scuola, dalla quale uscirono insigni maestri quali Felice e Giovanni Anerio, Giovanni Animuccia, Giovanni Guidetti (1532-1592) che ebbe l'incarico di rivedere con Palestrina i libri del Canto gregoriano, alla qual difficile impresa egli dovette poi attendere solo, Francesco Soriano romano (1549-1631) originale ed ardito innovatore, il celebre Luca Marenzio e Marcantonio Ingegneri (1550), l'autore dei celebri Responsori che fino pochi anni fa si credevano di Palestrina.
Fra gli autori dell'epoca dell'incipiente decadenza nominiamo Gregorio Allegri (1586-1652) della famiglia di Correggio, l'autore del celebre Miserere a due cori, che si canta il Venerdì Santo nella cappella Sistina, composizione stupenda nella sua semplicità di accordi di seguito, i due Mazzocchi, Ercole Bernabei (1670-1690), Orazio Benevoli (1602-1672), direttore a Roma ed a Vienna, da ultimo a S. Pietro, autore di composizioni nelle quali la polifonia raggiunge il numero di 12, 14, 24 e 48 voci, insuperabile nell'arte di aggruppare voci e cori, senza che la chiarezza ne soffra. La sua arte è talmente grande, che ad una voce egli sostituisce un intiero coro e scrive pezzi in stile fugato con entrate per coro invece di singole voci, interrompendo saggiamente la troppa polifonia con brani in cui canta un solo coro e tutte le voci si acquietano in un maestoso corale.