È uno degli esemplari più grandiosi e geniali di libera e ragionata traduzione in stile del tardo Rinascimento, della grande architettura imperiale romana. Nelle varie campate della navata e delle crociere si ripete un unico motivo: una cupola, insiste mediante pennacchi su un quadrato di quattro arconi a tutto sesto, i quali si scaricano sui sostegni verticali.
Un apporto prettamente veneto è dato alla chiesa dalla molteplicità delle cupole esterne. Un influsso bramantesco permane, forse derivante dal primo progetto del 1501, nelle finestre delle absidi e nei grandi occhi delle navate e della crociera. Gli autori di questo capolavoro che è la Basilica di S. Giustina, sono Andrea Briosco (1517), il cui progetto fu successivamente modificato da Matteo da Valle (1520). Santa Giustina rivela un architetto di tanta genialità, da ideare un edificio di smisurata mole e di inusitata architettura, di tanta scienza ed esperienza, da affrontare e risolvere a perfezione i difficilissimi problemi di statica, di proporzioni, di prospettiva.