En 1447, Fra Angelico a été convoqué à Rome par le Pape Eugène IV pour aider à décorer la Chapelle de Nicolas V récemment restaurée au Vatican. Parmi les fresques qu'il a créées là-bas se trouve La condamnation de Saint Laurent par l'Empereur Valérien, une scène qui capture le moment tendu où le jeune diacre Laurent est condamné à mort pour sa foi chrétienne. Cette commande a marqué un moment rare où un moine dominicain, plus à l'aise dans le calme de San Marco à Florence, a été appelé au cœur du pouvoir papal pour peindre des scènes de martyre et de foi pour les plus hauts échelons de l'Église. La peinture fige l'instant où l'Empereur Valérien, assis sur un trône de marbre, fait un geste impératif vers Laurent, dont la figure calme et droite se distingue au milieu de la cour bondée.

La dalmatique dorée du diacre Laurent brille contre les robes sombres des fonctionnaires romains, signalant son autorité spirituelle et annonçant son sacrifice à venir. La main tendue de l'empereur, les lances des gardes et les visages accusateurs convergent tous vers Laurent, pourtant son regard est levé vers le ciel, un indice visuel de sa foi inébranlable. Contrairement à la violence et au drame privilégiés par des artistes ultérieurs comme Titien dans son propre traitement du martyre, Fra Angelico opte pour la retenue et la clarté, soulignant la victoire morale du saint sur le pouvoir temporel de Rome. Le fresco reste au Vatican, faisant partie d'un cycle qui a solidifié la réputation de Fra Angelico en tant que peintre d'histoires sacrées avec une clarté et une grâce uniques au début de la Renaissance.

Bien que le médium précis soit débattu—le fresco était typique pour les cycles monumentaux de cette période—les couleurs lumineuses et la composition soignée de l'œuvre sont des caractéristiques du style d'Angelico. Au fil des siècles, la Chapelle de Nicolas V a été moins visitée que la Chapelle Sixtine, mais pour ceux qui la recherchent, ces fresques offrent une vision plus calme et contemplative du martyre. Le séjour romain de Fra Angelico fut bref, mais ces peintures ont cimenté son statut de favori du pape et un pont entre l'art dévotionnel du Moyen Âge et l'humanisme de la Renaissance.