Progettata da Filippo Brunelleschi, iniziata nel 1444 nel sito di una precedente chiesa duecentesca, ha uno schema basilicale con archi a tutto sesto e soffitto piatto, elementi tradizionali del romanico a cui si aggiunge l'uso delle colonne corinzie, di una cupola e di una transenna.
L'interno è a tre navate con pianta a croce latina.

Nel 1434 il Comune di Firenze affidò a Filippo Brunelleschi la costruzione di una nuova basilica in Oltrarno. L'architetto pose mano al progetto ma iniziò i lavori solo nel 1444.
Brunelleschi morì nel 1446 e le direzione dell'opera passò a Antonio Manetti, Giovanni da Gaiole e Salvi d'Andrea che spesso si allontanarono dal progetto originale.
La costruzione si concluse nel 1487 ma la cattedrale era già stata consacrata nel 1481. Nel 1489 fu aggiunta la sagrestia.
Nel 1503 Baccio d'Agnolo iniziò la costruzione del campanile, completato nel 1570.
Ai secoli successivi risalgono altre aggiunte: il baldacchino barocco e i chiostri, mentre la facciata rimase spoglia e rivestita di semplice intonaco.

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Riferimenti letteratura:

Giorgio Vasari - Le vite dei più eccellenti pittori, scultori e architetti

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