Suurejooneline polütehnikum, mille keskmes on "Armuliku Madonna", on üks Piero väheseid dokumenteeritud töid ja ühtlasi üks esimesi tellimusi, mille ta sai Sansepolcros. Armuliku Madonna" polüptühhon on maalitud aastatel 1445-1460 õli ja temperaga tahvlile ning asub Sansepolcro linnamuuseumis. Suurejooneline polüptühhon, mille keskmes on armuliku madonna, on üks väheseid dokumenteeritud Piero teoseid ja ka üks esimesi tellimusi, mille ta sai Sansepolcros. 1445. aastal usaldas Bitturgense Halastuse vennaskond talle töö, mis pidi kaunistama haigla kõrval asuva kiriku peaaltarit, täpsustades lepingus, et meister ei tohi kasutada abilisi ja et töö peab valmima kolme aasta jooksul.
Kunstnik ei saanud aga oma kohustuste tõttu erinevates Itaalia paikades neist tingimustest kinni pidada ja alles viisteist aastat hiljem sai teos tänu ühe kaastöölise abile, kelleks Salmi nimetab kamaldoleuse miniatuurikunstnikku Giuliano Amideidit, lõpuks valmis. Polüptühhon koosneb viiest suurest tahvlist, predellast ja üheteistkümnest väikesest tahvlist, mis on jaotatud tsümaatsias ja külgedel.
Keskel on armuliku Madonna, mis kujutab Neitsi Maarja mantli avamist, et anda varjupaika ja kaitset neile, kes teda austavad, mis tuleneb keskaegsest kombest, mille kohaselt võisid kõrged aadlikud anda mantli kaitse tagakiusatutele ja abivajajatele. Palvetajad on hierarhiliselt väiksemad ja paigutatud poolringidesse, neli kummalgi poolel (mehed vasakul ja naised paremal), jättes vaatlejale ideaalse koha keskele. Nende hulgas võib näha kapuutsiga venda, punasesse riietatud rikkalikku tähelepanuväärset ja pika ja usutava traditsiooni kohaselt oleks vaatajale pööratud mees Maarja rüü kõrval maalija eneseportree. Lõpuks tuleb märkida, et pühakuid on kujutatud, me ei tea, kas tahtlikult, kronoloogilises järjekorras, st noorimast vanimani, rõhutades seeläbi inimeste vanust.
