Et af de mest berømte vartegn i Firenze er katedralen Santa Maria del Fiore. Den berømte rødlige kuppel, der kan ses langt væk, ser ud til at svæve over byen. Da katedralen blev designet, besluttede de at overraske hele verden - med hensyn til størrelsen på området vil det ikke være lige, det måtte rumme hele byens befolkning (på det tidspunkt var det 90 tusind mennesker). Katedralen imponerer med sin størrelse og arkitektoniske udsmykning, men den kan kun rumme 30 tusind mennesker.
Beslutningen om at bygge en katedral blev taget af bystyret i Firenze i 1289 og inviterede en af de bedste arkitekter, Arnolfo di Campio. For det grundlæggende tog mesteren form af et latinsk kors - tre flader, to laterale tværskær og en halvcirkelformet apsis, alt sammen på den traditionelle måde i den romansk-gotiske stil. Samtidig skulle hovedskibets kuppel være som den romerske Pantheons.
Templet blev rejst på stedet for den gamle katedral i Santa Reparata, som stod i 9 århundreder. I løbet af denne tid er det blevet meget forfaldent. Byfædrene stræbte for at overgå deres rivaler fra byerne Pisa og Siena, hvis katedraler var kendetegnet ved deres ekstraordinære skønhed.
Efter di Campios død i 1302 blev opførelsen af katedralen suspenderet i næsten 30 år. Først i 1331 overtog ordenen af uldhandlerne i Firenze den videre opførelse af katedralen og udnævnte Giotto til chefarkitekt. Men denne mester, der begyndte at bygge klokketårnet, døde i 1337. Og så ramte en landsdækkende katastrofe - pesten. Byggeriet stoppede igen.
Arbejdet med katedralen blev kun genoptaget i 1349 under ledelse af flere arkitekter. De færdiggjorde Giottos klokketårn næsten uden at ændre udseendet og udvidede byggeområdet.
Men knap i 1380 var væggene i hovedskibet færdige. Hvordan opstod kuppelproblemerne? Der var en pause i arbejdet igen i næsten 40 år. Og her blev tjenesterne til opførelse af den 42 meter store kuppel ikke tilbudt af arkitekten, men af guldsmed Filippo Brunelleschi. Han foreslog at designe specielle maskiner, der kunne løfte de nødvendige materialer til en højde.
Byfædrene stolede på den unge juveler og tog ikke fejl - skibsføreren realiserede sine planer i en kort linje og byggede en kuppel uden stilladser, der hvilede på jorden. Denne høje kuppel definerede katedralens majestæt og blev en karakteristisk silhuet i hele Firenze.
I 1436 blev katedralen Santa Mpriya del Fiore indviet af pave Eugene IV.
