Au temps des Romains, une ouverture circulaire à ciel ouvert au sommet de la rotonde permettait à la pluie de tomber dans la piscine d'eau tiède située au-dessous.
Mais les exigences d'un bain romain étaient très différentes de celles d'une église et, au moment de la transformation, une nouvelle solution s'imposait. Michel-Ange et Vanvitelli installèrent des lanternes sur l'oculus, qui furent démolies par la suite.
Au cours du XX°siècle, on a essayé toute une série de lucarnes sans intérêt qui se sont révélées inadaptées et vulnérables aux intempéries.
L'installation de cette coupole moderne de verre est le résultat d'une série d'opérations et de décisions prises par un groupe de personnes bien inspirées qui ont permis de réaliser cet extraordinaire nouveau chef-d'oeuvre.
Le résultat final se résume dans les paroles de Maurice Calvesi : « Les interventions modernes dans l'ancien ne doivent pas se généraliser, au contraire, il faut les éviter, mais ici il s'agit d'un cas tout à fait particulier et le choix d'un artiste vivant qui est aussi techniquement le numéro un mondial pour le traitement des vitraux, semble sans aucun doute réussi ».
L'œuvre a été offerte à la Basilique à l'occasion de l'Année Sainte 2000, par l'archidiocèse de Baltimore, siège primatial des Etats-Unis, dont le Cardinal William H. Keeler, actuel titulaire de l'église Sainte-Marie-des-Anges, est l'Archevêque. Une phrase mémorable écrite à la main par le Pape Jean-Paul II, a été gravée sur le bord de la coupole: «La science s'enracine dans l'Immanent mais porte l'homme vers le Trascendant .
La lanterne, placée à 25 mètres du sol, mesure 5 mètres de diamètre et 2 mètres de haut. Elle est divisée en 8 quartiers formés par 24 plaques de verre colorées de gris-bleu, violet, lilas, rose qui durant les journées lumineuses se reflètent sur tous les espaces internes du Vestibule, créant ainsi un spectacle de couleurs.
Font partie de la lanterne trois lentilles montées sur la superficie du vitrail à différentes hauteurs, toutes dirigées vers le sud ; cela en fait un véritable instrument astronomique, projeté par Salvador Cuevas de l'Université du Mexique.
Les trois lentilles focalisent l'image du soleil en déviant les rayons vers le bas, de sorte à rendre clairement visible le soleil comme un disque rose qui avance lentement sur le sol, créant la sensation du mouvement terrestre dans l'espace. Le soleil arrive au centre du pavement aux deux équinoxes et aux deux solstices: lorsque cela se produit, il est midi heure locale à Rome.
