Nonostante l’indole ingrata e la facilità al tradimento dimostrata da Michelangelo, la sua indiscutibile fama e abilità artistica convinsero Clemente VII a perdonargli l’adesione alla repubblica e a chiamarlo a riprendere subito i lavori nella chiesa di San Lorenzo, per completare la Sagrestia Nuova e la biblioteca Medicea Laurenziana.
Nel 1530, Michelangelo si mise subito al lavoro per la biblioteca, progettandola interamente: ambienti, mura, banchi e vestibolo, quest’ultimo un capolavoro assoluto. Progettò anche lo scalone in legno, che però fu realizzato molto più tardi in pietra serena. L’innovativo gioco di forme rettilinee, ellittiche, concave e convesse, è da molti indicato come un’anticipazione del più tardo stile barocco.
Contemporaneamente, su commissione di Baccio Valori, il feroce commissario imposto dal Papa alla guida di Firenze dopo la capitolazione, scolpì anche il David-Apollo, così definito per l’incerta identità del soggetto rappresentato, statua non finita conservata al museo del Bargello.
Il 1531 fu un anno denso di attività per Michelangelo, che lo condusse anche a una grave malattia causata dalle grandi fatiche. Eseguì il cartone del Noli me tangere, perduto ma riprodotto da altri artisti come il Pontormo, proseguì i lavori nella Sagrestia Nuova, nella biblioteca, e progettò la Tribuna delle reliquie, sempre in San Lorenzo.
Durante l’anno Michelangelo ricevette anche altre richieste alle quali non diede seguito, come un progetto per la dimora di Baccio Valori e un monumento funebre per il cardinale Cybo.
Ripresosi dalla malattia, nell’aprile 1532 stipulò un nuovo contratto con gli eredi della Rovere per il Monumento Funebre di Giulio II, riducendo ulteriormente il numero di statue a soli sei pezzi.
Sempre nel 1532 conobbe a Roma Tommaso de’ Cavalieri, con il quale strinse un’intensa e appassionante amicizia testimoniata dai disegni e dalle composizioni poetiche che l’artista gli dedicò. Per il Cavalieri eseguì anche i disegni col Ratto di Ganimede e la Caduta di Fetonte, per molti un preludio del Giudizio Universale.
Il 1533 sembra essere l’anno nel quale Michelangelo e Clemente VII condivisero per la prima volta l’idea del Giudizio Universale nella Cappella Sistina, in occasione di un incontro che i due ebbero a San Miniato al Tedesco. Lo stesso anno Michelangelo perse il padre Ludovico.
Per portare avanti i numerosi lavori a Firenze, da questo momento in poi il quasi sessantenne artista, che iniziava a patire le fatiche dell’età, si servì sempre più spesso di aiuti.