6 апреля 1529 года коллегия Десяти (Dieci della guerra), военное министерство республики, назначила Микельанджело верховным заведующим (governatore et procuratore) укреплениями города. В декрете об этом назначении есть фраза, которая показывает, что в это время Микельанджело уже работал над укреплениями как доброволец и совершенно безвозмездно. Там говорится: «…Принимая во внимание, что любовью и преданностью родине он не уступает ни одному доброму и любящему гражданину, а также памятуя о трудах, им понесенных, и об усердии, им обнаруженном в вышеупомянутом деле, вплоть до сегодняшнего дня, безвозмездно и горячо»… он назначается на эту должность. В одной анонимной хронике осады приводится и политический мотив его назначения. Рассказывая о том, что Микельанджело, кроме заведывания укреплениями, был избран в состав коллегии Девяти (Nove della milizia), ведавшей комплектованием воинских сил, автор прибавляет: «…чтобы привлечь его и сделать угодным народной партии, знавшей его, как человека Медичи» (creato dei Medici). Это был способ заставить пьяньонов и, что было еще труднее, аррабиатов признать Микельанджело своим.
Микельанджело принялся за работу немедленно и очень горячо. Его план, когда он осмотрел укрепления Флоренции, был создан сразу же. Он увидел, что основным ядром укреплений должен быть холм, где стоит церковь Сан Миниато и где теперь на месте главного бастиона Микельанджело разбита площадка, носящая его имя и украшенная бронзовой копией его грозного Давида. Но ему сразу же пришлось встретиться с противодействием. Гонфалоньер Никколо Каппони, тайный сторонник Медичи, либо близоруко, либо со злым умыслом не хотел согласиться на укрепление Сан Миниато и.выдумывал для Микельанджело поручения, связанные с отлучкой из Флоренции: в июне 1529 года он посылал его в Пизу инспектировать ее бастионы, в августе — в Феррару, чтобы ознакомиться с классическими крепостными сооружениями столицы работы Альфонсо д’Эсте, лучшего специалиста по этому делу в Италии. Без Микельанджело работа над укреплениями подвигалась плохо, а осада становилась все теснее, постепенно превращаясь в настоящую блокаду. Когда перед 15 августа Микельанджело вернулся во Флоренцию, противник, успев понять значение Сан Миниатского холма, направил на колокольню монастыря, где стояли флорентийские пушки, огонь самых сильных своих орудий. Микельанджело парализовал действие бомбардировки, спустив с выступающего вперед карниза колокольни свободно висевшие туго набитые шерстью матрацы: они обезвреживали ядра. Он лихорадочно работал над усилением фортификаций под огнем неприятеля, одетый в панцырь и шишак, и вместе со своими пушкарями мужественно выдерживал нападения противника.
