С этого времени Стравинский на многие годы прочно связан с дягилевской антрепризой. Ровно через год после постановки «Жар-птицы», в июне 1911 года, в том же Париже увидел свет рампы второй балет Стравинского — «Петрушка». В своей «Хронике» композитор рассказал интересные подробности относительно истории создания произведения. Однажды у него возник замысел виртуозной фортепианной пьесы с сопровождением оркестра. Сочиняя её, он мысленно представлял себе образ игрушечного плясуна. Характеризовавшие этот образ стремительные арпеджированные пассажи рояля как бы вступали в схватку с оркестром, отвечающим угрожающими фанфарами. Пытаясь найти словесное определение характера персонажа, воплощаемого этой музыкой, Стравинский, наконец, понял: то был Петрушка, «вечный и несчастный герой всех ярмарок, всех стран! Это было,— пишет он,— именно то, что нужно,— я нашел ему имя, нашел название!»
Дягилев загорелся идеей создания на данной основе целого спектакля. Так родился одноактный балет «Петрушка». Сценарий был сочинён А. Бенуа совместно с композитором, Бенуа же принадлежали эскизы костюмов и декораций. В качестве балетмейстера снова выступил Фокин, образ Петрушки нашёл превосходного исполнителя в лице Нижинского.
С «Петрушкой» творчество Стравинского достигло полной зрелости. Вызвавшее при своём появлении довольно резкие расхождения в оценке, произведение это с течением времени получило общее признание.
Следующим значительнейшим сочинением Стравинского явился балет «Весна священная», носящий подзаголовок: «Картины языческой Руси». Как и в случае с «Петрушкой», начальный толчок был связан со зрительными, пластическими представлениями. Как-то неожиданно, рассказывает сам Стравинский в «Хронике», в его воображении «возникла картина священного языческого ритуала: мудрые старцы сидят в кругу и наблюдают предсмертный танец девушки, которую они приносят в жертву богу весны, чтобы снискать его благосклонность». Композитор поделился своей мыслью с художником Н. Рерихом, которому особенно близка была древнеславянская тематика, а также с Дягилевым. Оба очень увлеклись идеей создания нового балета. Однако осуществление замысла было оттеснено сочинением и постановкой «Петрушки». Партитура «Весны священной» была закончена в 1912 году, первая постановка состоялась (подобно обоим предыдущим балетам) в Париже, в июне 1913 года.
Премьера «Весны священной» прошла при исключительно бурной отрицательной реакции большей части публики. Необычность музыкального языка вызвала почти с первых тактов смех и возмущённые крики, превратившиеся в сплошной шум, заглушавший музыку и сбивавший танцоров. Лишь последующие спектакли и концертное исполнение музыки балета позволили оценить её по достоинству, и вскоре «Весна священная» была признана одним из самых значительных событий музыкальной жизни своего времени. В «Весне священной» Стравинский стремился передать мироощущение древних славян эпохи родового строя, жизнь которых глубоко связана с природой. Её неведомые грозные силы они обожествляют и пытаются их умилостивить обрядами и жертвами. Балет состоит из двух частей-картин — «Поцелуй земли» и «Великая жертва». Оркестровое вступление рисует весеннее пробуждение и постепенный расцвет природы. Ряд плясок, игр, ритуальных действ и обрядов завершается «Великой священной пляской» избранницы — девушки, обречённой на смерть.