La cupola a padiglione della chiesa di san Michele a Cagliari poggia sul tamburo ottagonale, su cui si aprono, alternate a ottagoni ciechi, quattro finestre.
Coperta con tegole a squame, presenta paraste agli spigoli esterni ed è sormontata da un lucernario. Simbolicamente essa rappresenta il cielo, metafora della casa del Padre, che s’innalza sulla terra tramite la Parola di Dio, cioè i vangeli dipinti sui raccordi a vela, che uniscono cielo e terra; internamente è divisa in spicchi decorati con elementi vegetali.
Le rappresentazioni sono opera del romano Domenico Tonelli, un artista registrato a Napoli attorno al 1740; che ha raffigurato gli Evangelisti secondo la consueta tipologia tratta da Apocalisse 4, 7; ovvero il leone per Marco, l’angelo per Matteo, il bue per Luca, e l’aquila per Giovanni.
All’altezza della volta, sopra i quattro archi a tutto sesto si trovano il trigramma IHS (sul lato del presbiterio), di fronte ad esso il monogramma mariano, lateralmente gli stemmi di mons. Sanna (a sinistra) e del Dessì (a destra).