Jego język architektoniczny znalazł swój wyraz w takich budowlach jak: Palazzo Lavezola-Pompei (lata 1527–1535), Palazzo Canossa (lata 1529–1537) i Palazzo Bevilacqua (przed rokiem 1532) w Weronie. thumb|240px|Pomnik nagrobny Michele Sanmichelego w kościele San Tomaso Cantuariense w Weronie W Wenecji przyczynił się do budowy imponującego Palazzo Grimani (1556-1557) nad Canal Grande w sestiere San Marco.
Do jego najbardziej znanych dzieł w zakresie architektury militarnej należą fortyfikacje: Werony (ok. 1527), Zadaru (1534–1537), Kotoru (ok. 1547), Kopru (1550) i Szybenika (1556); w latach 1537–1538 oraz 1542-1543 działał na Korfu, a w latach 1538–1540 na Krecie, gdzie budował fortyfikacje i cytadele.
Michele Sanmicheli został pochowany w kościele San Tomaso Cantuariense, do renowacji którego się przyczynił i który jest położony na terenie dawnej dzielnicy dell'Isolo, gdzie artysta mieszkał i pracował.