Общая система ордерного фасада потребовала от Альберти соответственной переработки средневековых архитектурных деталей, имевшихся в фасадах флорентийских дворцов: в оконном проеме между колонной и двумя арочками над ней введен архитрав, опирающийся по бокам на две маленькие пилястры; сводчатые проезды во двор заменены прямоугольными дверными порталами, обрамленными широкими наличниками; маленькие окна первого этажа утратили крепостной характер.
Одно из главных культовых сооружений Альберти — церковь Сан Франческо в Римини (начата в 1446 г.; перестройка ранее существовавшей готической монастырской церкви) — было задумано в виде величественного купольного сооружения — мавзолея для тирана Римини Сиджис-мондо Малатесты, его родственников и сподвижников. Проект Альберти был осуществлен только частично, ему принадлежат западный и южный фасады. Замысел его и избранные им приемы композиции и формы вполне отвечали мемориальному значению этого церковного здания как памятника военных и гражданских доблестей его основателя. Сложенные из крупных квадров гладко отесанного камня главный и боковой фасады скомпонованы на основе переработки архитектурных форм античного Рима. Низкий купол во всю ширину здания должен был завершить объем здания тяжелой полусферой.
В основе композиции главного фасада лежит своеобразно трактованная тема трехпролетной римской триумфальной арки с большим центральным и боковым арочными пролетами и монументальной стеной, расчлененной на всю ее высоту ордером полуколонн, поставленных на пьедестал. Высокий цоколь, как в античных римских храмах, приподнимая здание над землей, придает ему особую внушительность и величие. Недостроенная верхняя часть главного фасада над раскрепованным антаблементом была задумана с оригинальными кривыми полуфронтонами над боковыми нишами и высоким с полукруглым завершением окном-нишей в центре.
Боковой фасад, скомпонованный в виде тяжелой римской аркады на столбах, образующей семь ниш для саркофагов знаменитых людей, отличается исключительным благородством и простотой форм. Удачно найденные пропорции фасада, глубокие ниши, обнаруживающие монументальную толщину стены, гладкая каменная поверхность пилонов и стены над арками с упрощенными профилями карнизов и тяг показывают большое композиционное мастерство Альберти и глубокое освоение им принципов монументальной римской архитектуры.
В церкви Сан Франческо впервые была предпринята попытка решить в новых формах фасад базиликальной церкви эпохи Возрождения. Создание церковного фасада было одной из труднейших проблем архитектуры раннего Возрождения, отразившей всю остроту противоречий светского и церковного мировоззрения в творчестве архитекторов и художников. Альберти возвращается к ней при реконструкции фасада церкви Санта Мария Новелла во Флоренции.
Альбертиевский фасад церкви Санта Мария Новелла (1456 — 1470) является перелицовкой ранее существовавшего фасада средневековой базилики. Его своеобразной особенностью следует признать попытку сочетать новые классические формы с полихромной мраморной инкрустацией фасадов в духе флорентийского инкрустационного стиля 12—13 вв. Принципы построения двухъярусного церковного фасада с ордерными членениями первого и второго ярусов, увенчанных фронтоном, с оригинальным сопряжением высокого центра и более низких крыльев при помощи декоративных волют легли в основу построения многочисленных церковных фасадов позднего Возрождения и барокко.
Среди архитектурных экспериментов Альберти по созданию нового типа церковного здания заметное место занимает сооруженная по его проекту церковь Сан Себастьяно в Мантуе (начата в 1459 г., впоследствии сильно перестроена). В этой постройке Альберти первым из мастеров Возрождения кладет в основу композиции церковного здания форму равностороннего греческого креста. Интерьер церкви с куполом на парусах и цилиндрическими сводами над концами креста задуман как эффектная центрическая композиция с постепенным усложнением пространственных членений от центра к периферии. Здесь наметилась более сложная, чем у Брунеллески, ступенчатая дифференциация внутреннего пространства и объема Здания, получившая дальнейшую разработку в конце 15 и в 16 в. в постройках Браманте и в рисунках Леонардо да Винчи.