Per l'altare della cappella eseguì il Trittico della Trinità: primo dipinto su tavola pervenutoci dal pittore, che reca il cartiglio con la scritta: Questa tavola ha fatto fare Battista Dantonio da Ceva per sua devozione, si compone di tre pannelli con le rappresentazioni dei Santi Cosma e Damiano, della Trinità al centro e dei Santi Giovanni evangelista e Damiano a destra; se vi si individuano, a parte evidenti squilibri compositivi, influssi da Fra Bartolomeo, Filippino Lippi e dal Sodoma, l'impronta stilistica nettamente manieristica è già pienamente individuale, nell'inquieto movimento delle figure fortemente caratterizzate e nei violenti contrasti cromatici.
Oggi nella Pinacoteca senese ma eseguita verso il 1515 per il monastero delle benedettine di Monte Oliveto è la pala delle Stigmate di santa Caterina, opera che consacra la sua fama, più debitrice nell'impostazione a Bartolomeo piuttosto che al Perugino, con un morbido paesaggio raffaellesco tradotto nell'eccentricità che gli è ormai propria. "È una pietra angolare per il primo Manierismo toscano: per la novità del rapporto tra figure e spazio, per il contrapposto della santa in piena luce e la donna incappucciata in ombra, per l'alto cielo che brumosa, misteriosa campagna a cui porta, come per allontanarla, la prospettiva tesa del pavimento. È già manifesta l'intenzionalità religiosa, l'alternativa oratoria di speranza e minaccia che caratterizza tutta l'opera del Beccafumi" che si manifesta anche "nelle accelerazioni e scivolate prospettiche, nell'addensarsi e diradarsi della caligine, nel modo con cui la luce aderisce alle figure, discioglie la cera dei volti, trapassa di tono, forma aloni, dissolvenze, diradamenti" (Argan).
 La Giustizia, 1530 - 1535 Palazzo Pubblico, Siena |  Madonna col Bambino angeli e santi 1537 Oratorio di San Bernardino, Siena |  Natività della Vergine 1540-43 Pinacoteca Nazionale, Siena |
Dello stesso anno è il San Paolo in trono eseguito per l'ormai distrutta chiesa di San Paolo, e ora al Museo dell'Opera: ai lati dell'Apostolo, seduto in un trono incongruo, sono rappresentate le scene della Conversione e della Decapitazione. Numerosi sono i riferimenti individuati dagli studiosi nell'originale composizione anticlassica: il Santo richiama le figure michelangiolesche dei Profeti della Sistina, mentre le figure di fondo sono accostate a Dürer e a Paolo di Cosimo.
Il 9 febbraio 1516 acquista la casa nell'attuale via Sarrocchi, nella quale visse per tutta la vita e l'anno dopo compera un podere nel comune di Tressa.
Già attribuita al Bachiacca da Adolfo Venturi, la Sacra Famiglia di Monaco, datata variamente dal 1515 al 1525, è stata restituita al Beccafumi da tutta la critica successiva che l'ha riconosciuta come una delle opere più significative nella sua meditazione della lezione di Leonardo, rapportata alla moderna cultura figurativa fiorentina.
