La construcción de la Basílica de Santa María del Fiore comenzó en 1296 bajo la dirección de Arnolfo di Cambio1. Se proyectó como una catedral de tal magnitud y esplendor que superaría cualquier otra de la época2. La catedral fue concebida para ser encrustada con mármoles pulidos, ricas cornisas, pilastras, columnas, follaje tallado y otras ornamentaciones2. Arnolfo di Cambio incorporó la antigua iglesia catedral de Santa Reparata, junto con otras pequeñas iglesias y casas circundantes, en su diseño general2.
Tras la muerte de Arnolfo di Cambio, la construcción continuó. Un desafío significativo fue la finalización de la cúpula, cuyo gran tamaño (un vano de cuarenta metros, casi igual al del Panteón) disuadió a los arquitectos contemporáneos durante décadas3. En 1417, una conferencia de expertos no logró encontrar una solución al problema3.
El renombrado arquitecto Filippo Brunelleschi asumió este reto monumental. En 1419, propuso completar la cúpula sin necesidad de andamios complejos, una idea inicialmente considerada audaz, pero que eventualmente le valió la comisión3. Brunelleschi diseñó una cúpula no esférica, sino de arcos ojivales octogonales para armonizar con el resto del diseño gótico de la catedral y aliviar el empuje de la estructura3. Su innovadora solución incluyó una doble cúpula o dos cáscaras, lo que redujo significativamente el peso de la estructura, proporcionó un acabado exterior agradable y creó espacio para pasadizos, escaleras y nervaduras entre las dos capas3. La cúpula fue terminada en 1420 y su obra maestra inspiró a Miguel Ángel para la cúpula de la Basílica de San Pedro1.
La catedral fue consagrada en 1436 por el Papa Eugenio IV1. La fachada de la Basílica no se completó hasta 1887, y sus puertas de bronce también son de fecha reciente1. El campanario, una estructura admirable, fue iniciado por Giotto y finalizado por Taddeo Gaddi entre 1334 y 13361.

