Nella seconda metà del Cinquecento il duca Emanuele Filiberto, e successivamente suo figlio Carlo Emanuele I,
diedero un notevole impulso di sviluppo alla città di Torino, ora capitale del ducato.
La prima grande novità fu la costruzione della Cittadella, progettata dall'ingeniere Francesco Paciotto.
Costruita interamente in mattoni e pietra, costituiva una fortezza inespugnabile, in grado di respingere qualunque assedio.
Essa fu realizzata con una innovativa pianta esagonale, con cinque grandi bastioni strategici che consentivano un notevole
apparato di difesa, anche dei punti morti. Poteva ospitare una enorme guarnigione, ed un notevole pozzo centrale, anch'esso
molto ingegnoso tant'è che due ampie rampe di scale potevano permettere la discesa e risalita di carri trainati da cavalli sino
alla fonte, garantiva la fornitura d'acqua anche in caso di lunghi assedi.
La struttura della Cittadella era così innovativa che fu presto imitata da altre costruzioni importanti in tutta Europa,
compreso la Reggia di Versailles. Per motivi urbanistici fu poi quasi completamente smantellata, ad oggi è rimasto solo
il Mastio, che difeso da un ponte levatoio costituiva la porta di collegamento con la città.
Subito dopo, tramite importanti architetti, come il Vitozzi ed il suo successore Carlo di Castellamonte, si procedette
alla ricostruzione di importanti edifici religiosi e civili, ed allo sviluppo della città verso sud.
Altra importante edificazione fu la "Place Royale", oggi piazza San Carlo, che divenne ben presto lo spazio più importante
della nuova città ampliata. Fu adibita a mercato del grano e, occasionalmente, a tutta una serie di importanti avvenimenti,
come tornei, processioni, fiere e spettacoli.
Lo sviluppo e crescita della città fu sempre in simbiosi con la religione, ed un altro motivo di aumento di prestigio fu
il trasferimento della Sindone, di proprietà dei Savoia, da Chambery al Duomo di Torino.
Dopo il rafforzamento di Torino ad opera del padre, Carlo Emanuele si dedicò al potenziamento della corte ed al prestigio
artistico, richiamando ben presto letterati ed artisti importanti da ogni parte d'italia, come Giovanni Battista Marino,
ma anche dall'estero.
Ben presto arrivarono molti capimastri stuccatori, scultori e pittori luganesi, moltissimi pittori milanesi, pittori e
scrittori da tutta l'Italia. Grande appassionato di arte, il duca collezionò tantissime opere di autori come Raffaello,
Michelangelo, Tiziano, Bellini, Leonardo, facendo costruire l'apposita grande Galleria del Palazzo Ducale di Torino
per la loro conservazione.