Malgré tous ces travaux, il n'arrivait pas à surmonter le peu de sympathie que lui inspirait le milieu florentin, et il soupirait après la vie brillante de Milan. En 1506, il y retourna et y demeura jusqu'en 1516 ; alors François 1er le décida à se fixer en France, en qualité de peintre royal, aux appointements de 700 écus par an. Mais il ne tarda pas à tomber malade. En avril 1519, il fit son testament à Cloux, près d'Amboise, et y soutenu par son élève de prédilection mourut le 2 mai 1519, Francesco Melzi (1492- 1570 ?), qui hérita d'une partie de ses biens.
Les premiers dessins qui reproduisent des monuments de Ravenne apparaissent au XVIe siècle et deviennent de plus en plus nombreux au cours des siècles suivants, c'est-à-dire à une époque où l'extérieur rustique et nu de ces architectures n'inspirait que du dédain. Aussi ces dessins ne représentent-ils que des intérieurs d'églises. Ce sentiment chrétien primitif : " Tu ne verras de beauté qu'en moi ; tu ne seras heureux qu'en moi ", avait depuis trop longtemps disparu.
Ce n'est pas seulement l'art chrétien du Ve et du VIe siècle qu'il faut étudier à Ravenne, mais aussi celui des siècles suivants, jusqu'au XIIe ; il s'y révèle dans de très curieux édifices qui démontrent comment l'art byzantin, en perdant quelques-uns de ses caractères, en a insensiblement acquis d'autres, pour aboutir à l'art roman.