Palestrina a laissé des centaines de compositions, dont 104 messes, 68 offertoires, plus de 300 motets, au moins 72 hymnes, 35 magnificats, 11 litanies, 4 ou 5 séries de lamentations, etc., au moins 140 madrigaux et 9 ricercari d’orgue (cependant, des études récentes ont classé ces ricercai comme d’auteur douteux; Palestrina n’a probablement pas écrit de musique purement instrumentale). Il existe deux éditions complètes des œuvres de Palestrina : l’une éditée par Haberl et publiée en 33 volumes en 1862-1894, l’autre éditée par R. Casimiri et d’autres et publié en 34 volumes. Sa Missa sine nomine semble avoir particulièrement séduit J.S. Bach, qui l’a étudiée et interprétée alors qu’il écrivait son propre chef-d’œuvre, la Messe en si mineur (BWV 232). Ses compositions sont caractérisées comme très claires, avec des parties vocales bien équilibrées et magnifiquement harmonisées. Parmi les œuvres considérées comme ses chefs-d’œuvre, il y a la Missa Papae Marcelli (Messe du Pape Marcellus), qui, selon la légende, a été composée pour persuader le Concile de Trente qu’une interdiction draconienne du traitement polyphonique du texte dans la musique sacrée était inutile. Cependant, des études plus récentes montrent que cette messe a été composée avant que les cardinaux ne se réunissent pour discuter de l’interdiction (peut-être jusqu’à dix ans auparavant). Il est probable, cependant, que Palestrina était tout à fait conscient des besoins d’un texte intelligible conforme à la doctrine de la Contre-Réforme, et a écrit ses œuvres à cette fin des années 1560 jusqu’à la fin de sa vie.
Le « Style Palestrina » – le style lisse de la polyphonie du XVIe siècle, dérivé et codifié par Johann Joseph Fux à partir d’une étude attentive de ses œuvres – est le style habituellement enseigné comme « polyphonie de la Renaissance » dans les cours de contrepoint du collège, bien que sous une forme modifiée, car J.J. Fux a commis un certain nombre d’erreurs stylistiques qui ont été corrigées par des auteurs ultérieurs (notamment Knud Jeppesen et Morris). Tel que codifié par J.J. Fux, il suit les règles de ce qu’il a défini comme « contrepoint des espèces. »Palestrina a établi et suivi ces directives strictes:
– Le flux de musique est dynamique, pas rigide ou statique.
– La mélodie doit contenir peu de sauts entre les notes.
– Si un saut se produit, il doit être petit et immédiatement contré par un mouvement pas à pas opposé.
– Les dissonances sont soit une note de passage, soit hors du temps. S’il est sur le rythme, il est immédiatement résolu.
Aucun compositeur du XVIe siècle n’a été plus cohérent dans le respect de ses propres règles et dans les limites stylistiques qu’il s’est imposées, que Palestrina. De plus, aucun compositeur du 16ème siècle n’a fait construire un tel édifice de mythes et de légendes autour de lui. Une grande partie des recherches sur Palestrina a été faite au 19ème siècle par Giuseppe Baini, qui a publié une monographie en 1828 qui a rendu Palestrina célèbre à nouveau, et a renforcé la légende déjà existante selon laquelle il était le « Sauveur de la musique d’Église » lors des réformes du Concile de Trente. L’attitude d’adoration des héros du XIXe siècle est prédominante dans cette monographie, et cela est resté chez le compositeur dans une certaine mesure jusqu’à nos jours; l’opéra Palestrina de Hans Pfitzner montre cette attitude à son apogée. L’érudition des 20e et 21e siècles tend à retenir l’idée que Palestrina était un compositeur fort et raffiné, représentant un sommet de la perfection technique, mais souligne qu’il y avait d’autres compositeurs travaillant en même temps avec des voix tout aussi individuelles et des styles légèrement différents, même dans les limites de la polyphonie douce, comme Lassus et Victoria.
Palestrina était immensément célèbre à son époque, et sa réputation, s’il en était une, augmenta après sa mort. La musique conservatrice de l’École romaine a continué à être écrite dans son style (connu sous le nom de « prima pratica » au 17ème siècle), par ses élèves comme Giovanni Maria Nanino, Ruggiero Giovanelli, Arcangelo Crivelli, Teofilo Gargari, Francesco Soriano et Gregorio Allegri. On pense également que Salvatore Sacco a peut-être été un élève de Palestrina. La musique de Palestrina continue d’être jouée et enregistrée, et fournit des modèles pour l’étude du contrepoint.