Период зрелости Симоне Мартини приходится на конец 20-х годов XIV в. В это время он создает четыре фрески «Чудеса святого Агостино Новелло», в которых использует совершенно новую, предельно ясную и четкую архитектуру пространства, простые и насыщенные цвета. Тогда же появляется одна из лучших его работ – портрет дворянина Гвидориччо да Фольяно. В этом произведении эстетический идеал художника находит всестороннее воплощение в образе светского военачальника. В композиционном плане эта фреска – одна из самых торжественных и монументальных во всем Треченто. Фигура всадника находится на переднем плане фрески, занимая значительное пространство. Цвет и рисунок накидки коня в точности совпадает с цветами костюма всадника, живыми и яркими. Пустое и молчаливое пространство поля, служащее фоном для фигуры, подчеркивает величие, которое художник стремился придать персонажу.

Рис. 289 [Илл. – Симоне Мартини. «Портрет Гвидориччо да Фольяно». Сиена. (Storia dell'arte, т. 2 стр. 160 рис. 231)]

Чуть позже, в середине 30-х гг., Симоне Мартини создает один из главных своих шедевров – «Благовещение» для капеллы собора в Сиене. В этом произведении он вновь возвращается к пышности первых работ, используя гораздо более живые и яркие краски, более гармоничную и аккуратную технику рисунка.  Несмотря на малое количество фигур на картине, композиция чрезвычайно изысканна: фигуры ангела и мадонны изображены на золотом фоне без малейшей попытки создать иллюзию пространства. Фигура ангела склонена в торжественном церемониальном поклоне. Новаторством со стороны художника стал в этой картине жест ангела – ангел не протягивает Марии оливковую ветвь, а лишь показывает ее. Мария же отстраняется от ветви движением, исполненным сдержанности и скромности. Жест и поза великолепно дополняются драпировкой фигуры – складки темно-синей ткани обволакивают и как будто сковывают женскую фигуру. В этой картине, как и в предыдущих работах, художник уделяет громадное внимание деталям – тонким и точным линиям, драпировкам. Достаточно необычна для Симоне Мартини и игра светотени, использованная в «Благовещении».

Рис. 290 [Илл. – Симоне Мартини. «Благовещение». Флоренция, галерея Уффици. (Storia dell'arte, т. 2 стр. 161 рис. 233)]

Последний период творчества Симоне Мартини – сороковые годы, когда художник переехал в Авиньон, ко двору папы. В это время он вновь обращается к раннему источнику своего вдохновения – к готике. В полиптихе «Страсти Христовы», выполненном  в 1342 г., Симоне реализует новый подход к живописи. Священные картины предыдущих лет были у него в определенной степени поверхностны. Теперь же художник живо соучаствует в драме, которую передает на полотне. Внешнее совершенство уступает глубокому внутреннему психологизму картин. Изменяется и подход к композиции. Художник делит персонажей на несколько групп. Необычайного мастерства достигает он в передаче чувств через жесты персонажей и выражения их лиц. Дополнительную живость сюжетам придают и джоттовские художественные приемы, нетипичные для Симоне (например, изображение людей, сидящих на первом плане спиной к зрителю и глядящих на сюжетный центр картины).