Peinte sur un panneau de bois rond, la peinture a été achevée en 1506 ou vers 1506 et est la seule peinture sur panneau survivante produite par Michel-Ange en tant qu'artiste mature. La Sainte Famille avec saint Jean aurait été commandée par Agnolo Doni, un marchand florentin à succès, et l'œuvre est parfois appelée « Le Doni Tondo ». On pense que le tableau devait être un cadeau pour sa femme, Maddalena Strozzi, la fille d'une famille toscane éminente, peut-être à l'occasion de leur mariage ou, peut-être, de la naissance de leur première fille. La forme ronde ou tondo de la peinture ainsi que la nature domestique de son sujet montrent qu'il s'agit d'une pièce destinée à être exposée dans une maison et il existe des preuves suggérant que cette œuvre est restée dans la maison des Doni jusqu'au moins 1591.
La peinture reste dans son cadre d'origine et il est possible que, bien qu'elle ait été sculptée par Marco et Francesco Del Tasso, Michel-Ange ait pu contribuer à sa conception. Le dessin comprend un certain nombre de motifs, dont des lunes et des têtes de lions, qui, tirés des armoiries des familles Doni et Strozzi, symbolisent l'union des deux familles que représentait leur mariage. Agnolo Doni et sa femme étaient des collectionneurs d'art cultivés et commandaient des œuvres aux plus grands artistes de leur époque, y compris des portraits de chacun d'eux à Raphaël. Ils sont également connus pour avoir possédé des œuvres de Donatello et Fra Bartolommeo. Michel-Ange était rentré à Florence, de Rome, en raison de retards dans le projet de construction du tombeau du pape Jules II en raison du manque de fonds. Il est probable qu'il ait terminé cette pièce avant de retourner à Rome et de commencer à travailler sur la chapelle Sixtine en 1508. Le tableau montre la Vierge Marie, assise sur le sol, se tournant pour recevoir l'enfant Jésus de Joseph alors qu'il s'accroupit derrière elle. Michel-Ange dépeint parfaitement le soin affectueux que les deux parents prennent, dans ce petit acte de passer l'enfant entre eux, à la fois dans la manipulation prudente montrée dans leur pose complexe et dans l'amour et la concentration qui se manifestent sur leurs visages.
Derrière eux, un jeune saint Jean-Baptiste est représenté dans un bassin d'eau qui symbolise son rôle baptismal à venir. À l'arrière-plan, un groupe de jeunes gens nus ressemble assez à une frise de figures classiques. Il y a eu de nombreuses interprétations de cette œuvre de Michel-Ange. Il peut être vu simplement comme une image d'une famille aimante et il ne fait aucun doute que cela aurait été un aspect important de la peinture pour Agnolo Doni et sa jeune épouse. Les figures nues derrière sont considérées par certains comme étant influencées par les figures classiques de Laocoon et de ses fils excavées à Rome en 1506. Ces figures pourraient être considérées comme représentant le monde païen. Entre ces jeunesses païennes et le salut du christianisme se dresse seulement le sacrement du baptême représenté par la figure du jeune saint Jean-Baptiste représenté entre eux et la Sainte Famille.
