拉斐尔在梵蒂冈办公厅的壁画以宏伟大气著称，而在这些壁画之中最为典型的便是签署厅的壁画《雅典学院》，也称《雅典学派》。
该画的最大特点就是宏伟、大气磅礴。首先，它的构图宏伟大气。画的背景参照了布拉曼特设计的彼得大教堂的模样：它由多层拱门构成的过道长廊和大厅组成，过道长廊以精确的透视比例显示了它的纵深感；拱门和高耸天窗所透出的蓝天和横跨整个大厅的高而宽宏的拱形桠口，显示出了建筑物的宏伟高大和敞亮；过道长廊两边的高大石柱和石柱间的雕像，被装饰得极为华美而充满着艺术气息。其次，画面的布局大气而热烈。整个大厅被白色的大理石台阶分成了两部分，台阶上下单个的、组合的50 多个人物，共同构成了一幅热烈的场面。最后，画面的内容宏大。在宏伟大厅中汇聚的这50 多个人物，是不同时代、不同民族、不同区域、不同学派的杰出学者、思想家，可以说是古今同堂在自由而热烈地进行着学术讨论。
画面上的人物虽然众多，却不显紊乱，这是因为拉斐尔一方面使人物前景与后景的大小比例与建筑物的透视角度相得益彰，另一方面对人物的分布采用了横排和中心分组的形式。后面的横排为台阶上的人群，横排的中心人物是古希腊的哲学家柏拉图和亚里士多德。他们边争论边从深深的过道长廊步入大厅，柏拉图右手指着天，似乎在论证着“理念高于一切”的哲学观点；而亚里士多德则右手指着地，似乎对现实的研究进行着反驳。他们的到来引起了两边人群的欢迎，他们的争论更将众人带到了热烈讨论中。两边的人中有不少是历史上的名人。在柏拉图的右侧，身穿白袍、双臂交叉胸前的人是古希腊马其顿国王亚历山大，他正在低头聆听和思考着两位大师的谈话；他右面的第二个、穿绿黄袍的人是苏格拉底，他正在扳着手指，认真地向身边的年轻人讲解着什么。亚里士多德身边的人，有的在认真聆听；有的在做笔记；还有人举手示意，似乎要加入讨论；虽姿态各异，却都围绕着中心人物。
台阶下的横排分为左右两组。左边一组的第一个人是大哲学家赫拉克利特，他倚在一只木箱上，边思考，边记录；他身后的是修辞学家圣诺克利特斯；修辞学家身旁，身穿白袍的是新文化的奖掖者，乌尔宾诺大公弗兰西斯科?德拉?罗菲尔。挨着罗菲尔，正蹲在地上计算的是数学家毕达哥拉斯；在他身边，一个少年正在为他扶着一块小黑板，一个老人正在做记录；还有一个扎着白头巾，弯腰探头观看的是阿拉伯著名的学者阿维洛伊。前横排右边的一组也都是世界级大师：大数学家阿基米德，正弯着腰在地上的一块小板上画几何图形；阿基米德的身后，是天文学家托勒密，他背向观众，手中托着一个地球仪；那位站在托勒密对面的白衣老者，是大建筑家布拉曼特；画家索多玛，在托勒密右边，穿白衣，戴白帽；拉斐尔本人，他站在索多玛旁边，只露出半个脸。
为了把台阶上下有机地联系在一起，拉斐尔在台阶上画了两个人物：一个正向上走去，像是去参加那里的讨论；另一个，衣服不整地躺在台阶上，他就是犬儒学派的哲学家狄奥基尼。因为犬儒学派主张除了自然需要之外，一切都无足轻重，所以狄奥基尼平时只以破衣遮体，且住在一只破箱子里。
如此多的古今各界大师，同台登场，共同进行学术讨论和科学研究，场面宏大而热烈。这幅画向人们展示出了一幅壮丽的欧洲历史文化、人类文明发展的图景，可以说是颂扬文化发展史的壮丽诗篇，也让我们看到了拉斐尔驾驭巨型壁画的能力和已达到顶峰的高超画技。同时，从绘画的内容中，我们看到了拉斐尔所具有的广阔的文化史观；也由此了解了，时至文艺复兴时代，欧洲人，尤其意大利人文主义者对欧洲文化发展的理解和阐释。也正是在这层意义上，该画画面的大气磅礴，让我们看到了拉斐尔思想的深刻性。
还要指出的一点是，拉斐尔作为文艺复兴艺术三杰中的晚辈，十分敬重两位前辈。在该画中，我们看到，柏拉图的脸具有达?芬奇的特征，赫拉克利特则有米开朗琪罗的面容。或许在拉斐尔看来能与两位大师同台，是他一生中一大的幸事。这也使我们看到了这位年轻画家的宽广胸怀。
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