Собор Санта Мария дель Фьоре находится в центре древнего города. Мраморное здание собора с резьбой завершается огромным куполом ржаво-красного цвета. Размеры Дуомо поражают воображение: 153 метра в длину и 90 метров в ширину. Сегодня Санта Мария дель Фьори является четвертым по величине собором мира, уступая только Собору Святого Петра в Ватикане, Собору Святого Павла в Лондоне и Миланскому Дуомо.
Строительство этого самого известного собора Флоренции началось в 1294 году и продлилось 81 год. В возведении собора принимали участие лучшие архитекторы своего времени: Джотто, Арнольфо ди Камбио, Андреа Пизано. Однако всемирную известность собору принес восьмигранный купол работы Филиппо Брунеллески 1420–1436 годов. Вершину купола на высоте 91 метра венчает шпиль с шаром, который поднимали туда посредством машины, созданной Микеланджело. Отделка фасада храма в белой, розовой и зеленой гамме закончилась только к 1887 году, когда Флоренция была столицей Италии.
При проектировании купола, который венчает восьмигранник, появилась техническая проблема, не было столь высоких лесов, и власти не хотели оплачивать их строительство. В конце концов был приглашен величайший скульптор и эпохи Возрождения Филиппо Брунеллески, который готов был возвести купол без дорогостоящего строительства лесов. Мастер не говорил о подробностях строительства вплоть до воплощения своего замысла.
Работа по строительству купола началась в тысяча четыреста двадцатом году. Брунеллески создал конструкцию купола с арочным каркасом из уложенного "в елку" кирпича, купол состоял из из восьми угловых дуг, имеющих наклон в шестьдесят градусов, их соединяли горизонтальные перемычки. Купол имеет облицовку кирпично-красными изразцами, которые контрастируют с зелеными, красными и белыми мраморными стенами. Вся эта громадная конструкция в сорок три метра в диаметре завершалась маленькой ротондой фонаря со шпилем из белого мрамора и медным шаром.
Когда Брунеллески закончил этот купол, его попросили возглавить работу по строительству до самого ее конца, до самой смерти он этим и занимался, почти завершив работу по строительству собора Санта Мария дель Фьоре к 1446 году.
В 1587 году фасад собора разрушили, с этих пор самые разные предлагались проекты, были проведены конкурсы на строительство нового фасада. И вот в 1871 году начались работы по проекту архитектора Эмилио де Фабрис, который и завершил работы к 1887 году. Сегодняшний фасад существенно отличается от всех бывших вариантов. В его исполнении применен один и тот же тип мрамора разных цветов: белый, зеленый и розовый.
Над порталами в тимпанах предстают сюжеты из жизни Девы Марии. Фронтон центрального портала показывает Мадонну во славе. Соединяет боковые и центральные окна-розетки фриз со статуями Апостолов и Девы Марии. Вверху над бюстами художников виден тимпан с барельефом, который изображает Отца Небесного.
В Соборе имеется музей, хранящий два бесценных полотна — «Оплакивание Христа» Микеланджело и «Мария Магдалина» Донателло. На вершине Собора находится смотровая площадка, откуда открывается замечательная панорама Флоренции.