Um die große Vitalität der justinianischen Architektur und gleichzeitig die Vielfalt möglicher Ableitungen von konstantinopolitanischen Modellen zu belegen, gibt es auch die Unterschiede zwischen den drei großen kreuzförmigen Kuppelorganismen, die zwischen Mitte des 6. und 7. Jahrhunderts auf Sardinien errichtet wurden.
Der Historiker Procopius von Caesarea beendete 554 die sechs Bücher seines Werkes „De Aedificiis“ mit nur einem Hinweis auf Sardinien: die Befestigung der Stadt Forum Traiani, dem heutigen Fordongianus. Obwohl das Werk zusammengestellt wurde und hauptsächlich für militärische Informationen von Interesse ist, kann man auch davon ausgehen, dass zu diesem Zeitpunkt keine große Kirchenfabrik auf der Insel errichtet worden war, zumindest nicht in Zusammenarbeit mit der kaiserlichen Kommission.
Die Fabrik San Saturnino befand sich also erst Mitte des 6. Jahrhunderts in Cagliari, zwischen der Mitte des 6. und 7. Jahrhunderts die von Sant'Antioco und San Giovanni di Sinis. Der wahrscheinliche Vorrang der Basilika von Cagliari ist auf ihre größere Nähe zum Prototyp der Kirche der Heiligen Apostel in Konstantinopel zurückzuführen, die 550 unter Justinian wieder aufgebaut wurde. Die Reihenfolge der anderen beiden ist nicht spezifiziert, da beide Elemente aufweisen, die San Saturnino gemeinsam haben, sich aber voneinander unterscheiden.
In allen drei Kirchen wurden an den vier Bögen des zentralen Kubus, der zu einem Baldachin angeordnet war, ebenso viele nach dem Fass gerichtete Arme eingesetzt. Die exakte Rückgabe der Originalsysteme ist kein einfacher Vorgang, da sowohl von Freikreuzen als auch von gravierten Kreuzen ausgegangen werden kann. Im Vergleich zum konstantinopolitanischen Vorbild zeichnen sich sardische Gebäude durch technisch-formale Elemente aus, die sich aus dem lokalen spätantiken Untergrund ableiten. Tatsächlich bestehen die Wände statt aus Ziegeln und Ziegeln aus steinernen Quadern.
Die wichtigste Konsequenz der Entscheidung, ein ganzes Gebäude mit Stein zu verkleiden, ist die Notwendigkeit, dicke und stabile Wände zu bauen, um beispielsweise dem Druck entgegenzuwirken und das Abladen von Gewichten auf den Boden zu ermöglichen, auch ohne die Verwendung von Strebepfeilern. Im Vergleich zu Tonnengewölben, bei denen die Außenwände an starke seitliche Stöße und die Gesamtbelastung angepasst werden müssen, stellt die Kuppel ein zusätzliches Problem dar, das darin besteht, dass die halbkugelförmige Kappe auf einer quadratischen Grundfläche aufgestellt werden muss. Letzteres wird durch den zentralen Kubus bestimmt, der durch eine „Baldachin“ -Konstruktion definiert wird: vier Säulen, auf denen dicke Archivolte stehen und die Tonnengewölbe der Arme bilden. Somit wird das Steuerquadrat der Kuppel bestimmt. Während die Sektoren der letzteren, die sich mit den Seiten des Quadrats schneiden, problemlos dort liegen können, finden die Sektoren an den inneren Ecken die Lücke und benötigen daher Verbindungslösungen.
Dieses Problem wurde in der spätrömischen Architektur hauptsächlich mit Trompeten (Viertelkugelelemente, erzeugt durch einen Bogen), in der iranischen Architektur mit Federn (flache Dreieckselemente) gelöst. Sowohl die Trompeten als auch die Federn ermöglichen es, die Kuppel auf einem Bauwerk zu errichten, das so von einem quadratischen in einen kreisförmigen Grundriss umgewandelt wurde. In den drei sardischen Gebäuden bieten Trompeten (ursprünglich Sant'Antioco und wahrscheinlich auch San Saturnino) anstelle von Federn, die nur in San Giovanni di Sinis vorkommen, die Lösung, die Kuppel mit der Steuer zu verbinden. Letzteres zeichnet sich ebenfalls durch schlankere Proportionen aus, während die anderen beiden durch massive Proportionen gekennzeichnet sind.
Alle drei Kirchen wurden in den folgenden Jahrhunderten verändert. San Giovanni di Sinis wurde vor Ende des 11. Jahrhunderts teilweise umgebaut und erweitert, wodurch die Struktur von der Mitte in die Längsrichtung umgewandelt wurde. Es entstand ein dreischiffiger Raum und dem ursprünglichen Querarm wurde die Funktion eines Querschiffs zugewiesen. Eine ähnliche Lösung wurde in Sant'Antioco angenommen, vielleicht sogar vor oder anläßlich seiner Schenkung an die Benediktinerabtei St. Victor von Marseille, kurz vor 1089. In den gleichen Jahren wurde San Saturnino di Cagliari auch von Richtern aus Cagliari an die Mönche von Vittorino gestiftet, die die Renovierung in romanischen Formen beaufsichtigten. Der Zentralkörper wurde beibehalten, die Kuppel wurde entschädigt, während die Wappen immer in Schützengräben wieder aufgebaut wurden, allerdings mit Tonnengewölben, die durch Tunnel in den Mittelschiffen und Quergewölben in den Seitenschiffen durchzogen wurden.