Firenze üks kuulsamaid vaatamisväärsusi on Santa Maria del Fiore'i katedraal. Selle kuulus punakas kuppel, mis on nähtav kaugelt, näib hõljuvat linna kohal. Katedraali kavandamisel otsustasid nad kogu maailma üllatada - ala suuruse poolest ei ole see võrdne, see pidi mahutama kogu linna elanikkonda (tol ajal oli see 90 tuhat inimest). Katedraal avaldab muljet oma suuruse ja arhitektuurse kaunistusega, kuid see mahutab ainult 30 tuhat inimest.
Katedraali ehitamise otsuse tegi Firenze linnavalitsus 1289. aastal ja kutsus sinna ühe parima arhitekti Arnolfo di Campio. Põhitõdesid omandas meister ladina risti kujul - kolm navat, kaks külgtransepti ja poolringikujulist apsiidi, kõik traditsioonilises romaani-gooti stiilis. Samal ajal pidi põhilaeva kuppel sarnanema Rooma Panteoniga.
Tempel püstitati 9 sajandit seisnud vana Santa Reparata katedraali kohale. Selle aja jooksul on see väga lagunenud. Linnaisad püüdsid ületada oma konkurente Pisa ja Siena linnadest, kelle katedraale eristas erakordne ilu.
Pärast di Campio surma 1302. aastal peatati katedraali ehitamine peaaegu 30 aastaks. Alles 1331. aastal võttis Firenze villakaupmeeste gild katedraali edasise ehitamise enda kanda ja nimetas Giotto peaarhitektiks. Kuid see kellatorni ehitama hakanud meister suri 1337. aastal. Ja siis tabas üleriigiline katastroof - katk. Ehitamine seiskus uuesti.
Katedraaliga alustati tööd alles 1349. aastal mitme arhitekti juhtimisel. Nad lõpetasid Giotto kellatorni peaaegu ilma välimust muutmata ja laiendasid ehitusala.
Kuid vaevalt aastal 1380 olid põhilaeva seinad valmis. Kuidas tekkisid kupliprobleemid? Ligi 40 aastat oli jälle töös paus. Ja siin ei pakkunud 42-meetrise kupli ehitamise teenuseid mitte arhitekt, vaid juveliir Filippo Brunelleschi. Ta tegi ettepaneku konstrueerida spetsiaalsed masinad, mis suudaksid vajalikud materjalid kõrgele tõsta.
Linnaisad usaldasid noort juveliiri ega eksinud - meister realiseeris oma plaanid lühikese reana ja ehitas kupli ilma tellinguteta maapinnale toetumata. See kõrge kuppel määratles katedraali majesteetlikkuse ja sai iseloomulikuks siluetiks kogu Firenzes.
1436. aastal pühitses paavst Eugene IV Santa Mpriya del Fiore katedraali.