Betyr » Den hellige Marias blomsts basilika» og kalles lokalt kun «Il Duomo». Katedralen ble bygd på samme tomt som en tidligere katedral som het Santa Reparata fra ca 800-tallet. Den ble for liten med tiden og på 1200-tallet ble Arnolfo di Cambio engasjert som arkitekt for en nye katedral. Firenze var en by som vokste og hadde store ambisjoner slik at lista for en nye katedral ble lagt skyhøyt. Man skulle bygge den største katedralen i kristendommen. Da den ble vigslet i 1436 var den største kirka som fantes. I dag er det bare Petterskirka, St. Paul og katedralen i Milano.
Opprinnelig fungerte baptisteriet som Firenzes domkirke, men i lengden holdt ikke det. Både Pisa og Siena hadde langt mer strålende kirker. Det var rett og rimelig at Firenze hadde en finere en. I 1296 ble Arnolfo di Cambio oppsøkt av bymyndighetene med beskjed om å bygge en kirke som maktet å fatte denne byens sjel, men den skal bestå av alle borgeres sjeler. Kirken skulle ligge over den gamle Santa Reparata kirken.
Først i 1471 – 175 år senere – ble den forgylte kulen heist på plass. Dog ble fasaden først ferdig på 1800 tallet. Cambio døde i 1304 og hadde tenkt seg en mindre kirke, men størrelsen ble økt senere, noe som er mulig å se på fasaden.
Det ble besluttet å la kuppelen hvile på en tambur som var en oktogon. Den indre delen av kuppelen ville da får en diameter på 45 m – mot Pantheon som har en indre på 43 m. Problemet var at ingen ante hvordan den kuppelen skulle bygges. Tamburen er 55 m oppe i lufta. Og bygge et stilas som første gikk 55 m opp og så skulle gå ytterligere 30-40 m var vanskelig å se for seg. Det virker som ingen bekymret seg for det da man startet byggearbeidene.
Katedralen ble påbegynt 1296 i gotisk stil og ble fullført i 1436 med kuppelen som Filippo Brunelleschi tegnet og bygget. Da den ble innviet var den størst av alle katedraler og kunne romme 30.000 mennesker. Di Cambio er også arkitekten av Palazzo Vecchio og Santa Croce. Utsiden av Il Duomo er sammensatt av marmor av ulike farger (grønn, rosa og hvit). Fasaden av i dag ble ferdigstilt etter en arkitektkonkurranse i 1864. Vasari og Zuccari malte en freske innvendig som forestiller dommedag som er 3600 m2 stor. Malt i årene 1572-1579. Sammen med dåpskapellet og Campanilen (klokketårnet) er på UNESCOs liste over verdensarv. Dette er hovedattraksjonen i Toscana. Gjennom den lange byggetiden var det mange arkitekter engasjert – også Giotto. Han sørget i tillegg for byggingen av Campanilen.
Historien om kuppelen er noe for seg selv. I 1418 ble det lansert en konkurranse om byggingen av kuppelen. Det ble en hard konkurranse mellom de to opprinnelige gullsmendene Lorenzo Ghiberti og Filippo Brunelleschi der sistnevnte vant. Men Ghiberti ble utnevnt som medarkitekt noe som ingen av de to likte. Arbeidet startet i 1420 og var ferdig i 1436. Katedralen ble innviet i 1436 av pave Eugene IV. Kuppelen er enorm. Det gikk med 4 millioner murstein, den veier 37 000 tonn (?), den 42 m i diameter og er verdens største i sitt slag. Brunelleschi hentet antakelig inspirasjon fra Pantheon i Roma. Den er litt større (43,3 m), men det er en uarmert betongkuppel. Brunelleschi ville ikke fortelle hvordan han hadde tenkt å gjøre det for da var han redd for at andre ville stjele ideen. Byggekomiteen valgte til slutt å stole på at han klarte det. Det påstås at i et møte med byggekomiteen der de krevde å få vite hvordan så tok han fram et egg og ba de balansere egget – noen ingen klarte. Så tok Brunelleschi egget og slo det halvt ned i bordplata hvorpå de sa at det kunne de også ha gjort. Men dere gjorde det ikke svarte han. Denne historien er lik den som er fortalt om Columbus.
Det spekuleres om kunnskap om kuppelen for Hagia Sofia i Istanbul var til hjelp – den ble bygd i årene 532-537. Var verdens største katedral i 1000 år. Kuppelen har en diameteren på ca 33 m (?). Det er ikke umulig at Brunelleschi har vært der grunnet at det var folk fra Nord-Italia i 1406 som var over og reparerte den. Det er nedtegnet at norditalienere var i Konstantinopel i 1404 og reparerte Haga Sofia som har en stor kuppel og den har et byggemønster som kan ligne på den som ble bygget i Firenze. Det sies at Brunelleschi var ut etter «hevn» og ønsket å slå G i det å få oppdraget som en revansje for at han tapte oppdraget om dørene til Baptisteriet. Han bodde mye i Roma fram til 1417 og studerte da kuppelen til Pantheon. Kuppelen i Firenze ville bli den første store kuppelen som ble bygd etter Pantheon i vest. Pantheon en var ferdig antakelig i år 110 – den som står i dag. Det første bygget var ferdig ca 27 fvt. som ble ødelagt av brann, senere ble et nytt bygg ødelagt rundt år 110 evt. Dette er verdens største uarmerte betonghvelv med en indre diameter på 43,3 m. Kuppelen i Firenze er bygd uten understøttelse, første gang noe slikt ble gjort. Og mange holder kuppelen fram som noe av det mest imponerende som renessansen presterte.
Mursteinene i kuppelen er lagt i et slags fiskebeinmønster og man bygde ring etter ring som helte stadig lengre ut inntil man møttes i toppen. Det sies at det var et nervepirrende arbeid og etter hvert satte man opp skjerming slik at arbeiderne ikke skulle kunne se hvor langt ned det var. Det var vanlig med vin til lunchen på den tiden, men det ble raskt kuttet ut for de som jobbet i høyden.
Brunelleschi ødela tegningene for hvordan arbeidet ble løst, men vi har igjen en arbeidstegning for heiseanordningen for laternen på toppen på kuppelen. Det var en lærling med navn Leonardo da Vinci som tegnet av den.
Det ble laget kroker eller fester på innsiden av kuppelen når man bygde slik at man skulle kunne henge opp stillaser senere når kuppelen skulle males. 100 år senere malte Vasari og Zuccari freskoen på innsiden av kuppelen noe som må være en av de største freskene i verden.
Brunelleschi valgte å bruke det gyldne snitt for proporsjoner for kirken. Tamburen er 13 m høy, laternen 21 m, kuppelen er 34 og det er 55 m opp fra bakken til kuppelen begynnelse. Det er en Fibanacci-rekke 13, 21, 34, 55 og den konvergerer inn mot det gylden snitt.
Størrelsen av kirka gjør at det digre bygget nærmest svever over Firenze.
