Pietro era un'artista del primo Barocco, troviamo suoi lavori soprattutto nel campo dell'affresco decorativo e della pittura. Durante il papato di Urbano VIII (di cui fece un ritratto) fu uno dei principali architetti operanti a Roma, insieme a Bernini ed a Borromini. Pietro Berettini progettò Castel Gandolfo per come lo conosciamo oggi. Nel 1600 divenne principe dell'Accademia di San Luca ed ha una parte attiva nella progettazione della Chiesa dei Santi Luca e Martina al Foro Romano; l'impianto a croce greca della chiesa è una sua ideazione.
Nel settore pittorico le opere giovanili furono una serie di affreschi per Palazzo Mattei raffiguranti le storie di Salomone, dal 1625-26 si occupa degli affreschi presso Santa Bibiana in cui è evidente il rifiuto della tradizione pittorica Classica. Negli anni successivi la Fam. Sacchetti gli commisiona la decorazione per la Villa a Castel Fusano a tematica storica-mitologico allegorica, e una serie di tele tra cui "Il ratto delle Sabine" in cui rende evidenti sia i suoi punti di forza come la capacità narrativa e figurativa sia i suoi punti deboli come l'assenza di spessore psicologico nei personaggi rappresentati. Nel 1633-39 realizza gli affreschi per Palazzo Barberini che diventano la sua opera piu rappresentativa e in cui le caratteristiche Barocche sono evidenti.
La sua incidenza sugli sviluppi dell'architettura fu notevole nonostante la relativa scarsità di opere e la tendenza che egli aveva a considerare quest'attività come secodaria rispetto a quelle pittorica. Per quanto riguarda le opere architettoniche, dal 1634 al 1650 si dedica alla realizzazione della chiesa dei Santi Martina e Luca, usa una pianta a croce greca in cui l'asse longitudinale è leggermente piu lungo di quello trasversale, l'interno si presenta come un unicum omogeneo e totalmente bianco dando l'idea di grande neutralità e rigore riscontrabile anche nell'ordine inferiore di stampo classico.Le colonne dell'interno sono tutte doriche, gli unici elementi decorativi sono presenti in corrispondenza degli absidi. La volta è realizzata sia con costoloni che cassettoni. Unisce la rigidezza classica e la fluidità delle decorazioni rendendo evidente il suo legame con il manierismo fiorentino.
Dal 1656 fino al 57 si dedica alla realizzazione di Santa Maria della Pace e negli anni successivi a Santa Maria in via Lata.
