Stabilitisi a Firenze nel 1219, i Domenicani ottennero nel 1221 la Chiesa di Santa Maria delle Vigne, situata fuori dalla cerchia delle mura cittadine e risalente agli ultimi anni dell'XI secolo.
Nel sito di quell'edificio iniziò la costruzione del complesso conventuale e nel 1278 fu fondata la chiesa che venne completata nel corso del XIV secolo e consacrata da Martino V nel 1420.
Con la costruzione della cerchia muraria più esterna, completata nel 1330. il complesso venne a trovarsi all'interno dell'area urbana e crebbe di importanza tanto da dare il nome al quartiere circostante.
La facciata attuale fu progettata da Leon Battista Alberti che incorporò nel suo disegno gli elementi della preesistente facciata gotica che era rimasta incompiuta.

L'interno della chiesa è a croce latina, diviso in tre navate. Le sue dimensioni sono: lunghezza 99,20 m., larghezza 28.30 m., larghezza della crociera 61,54 m.
Al centro del transetto, dietro l'altare maggiore, si trova la Cappella Tornabuoni per la quale Giovanni Tornabuoni commissionò un grandioso ciclo di affreschi a Domenico Ghirlandaio che lavorò con l'aiuto dei fratelli Davide e Benedetto e del cognato Sebastiano Mainardi (1485-1490)
A destra della cappella maggiore si trovano la Cappella di Filippo Strozzi con gli affreschi di Filippino Lippi, Cappella Bardi e la Cappella Rucellai; a sinistra la Cappella Gondi, la Cappella Strozzi di Mantova.

Molti artisti nel tempo contribuirono ad arricchire il patrimonio dei opere custodito nel complesso:

Angiolo di Cosimo Tori detto il Bronzino
- Gesù risuscita la figlia di Jairo, Cappella Gaddi

Alessandro Allori
- Storie di San Girolamo e Virtù, affreschi nella Cappella Gaddi
- San Gioacchino e altri santi, navata sinistra
- Samaritana al pozzo, navata sinistra
- San Jacopo condotto al martirio guarisce un paralitico, tela nel Cappellone degli Spagnoli
- Miracoli dell'Esodo, affresco nel Refettorio
- Ultima Cena, tela nel Refettorio


Andrea di Bonaiuto
- Cartone per la vetrata della controfacciata raffigurante l'Incoronazione di Maria
- Affreschi nel Cappellone degli Spagnoli

Benedetto da Maiano
- Tomba di Filippo Strozzi

Andrea Cavalcanti detto il Buggiano
- Pulpito marmoreo della navata sinistra

Giovanni dell'Opera
- Presentazione al tempio e Sposalizio, bassorilievi nella Cappella Gaddi

Giuliano Bugiardini
- Martirio di Santa Caterina nella Cappella Rucellai

Filippo Brunelleschi
- Crocifisso nella Cappella Gondi

Jacopo Coppi detto del Meglio
- Predicazione di San Vincenzo Ferrari
- Il Redentore

Bernardo Daddi
- Madonna col Bambino tra i santi Pietro, Giovanni Evangelista, Giovanni Battista, Matteo, con Cristo e figure bibliche, polittico nel Cappellone degli Spagnoli

Vincenzo Danti
- Tomba del Beato Giovanni da Salerno

Giovanni Antonio Dosio
- Architettura della Cappella Gaddi
- Stucchi della Cappella Gaddi

Lorenzo Ghiberti
- Lastra tombale di fra' Leonardo Dati, bassorilievo in bronzo fuso nella Cappella Rucellai

Davide Ghirlandaio
- Santo Lucia e donatore, navata sinistra

Domenico Ghirlandaio
- Affreschi nella Cappella Maggiore o Cappella Tornabuoni

Ridolfo del Ghirlandaio
- Incoronazione della Vergine, Chiostro dei Papi

Giuliano da Sangallo
- Architettura della Cappella Gondi

Filippo Lippi
- Affreschi nella Cappella di Filippo Strozzi

Jacopo Ligozzi
- San Raimondo risuscita una fanciulla

Giovanni dal Biondo
- San Tommaso d'Aquino, Virtù, Santi, Cappella Strozzi

Girolamo Macchietti
- Martirio di San Lorenzo

Masaccio
- Trinità con la Madonna, San Giovanni, i committenti Lenzi inginocchiati, navata sinistra

Maso di Banco
- Tomba di Tedice Aliotti vescovo di Fiesole

Maso di Bartolomeo detto Masaccio, scultore, diverso dal pittore
- Crocifisso ligneo della Sagrestia

Giotto
- Crocifisso dipinto su tavola nella Sagrestia

Giovan Battista Naldini
- Presentazione al tempio
- Deposizione

Nardo di Cione
- Affreschi nella Cappella Strozzi
- Disegni della vetrata della Cappella Strozzi, Madonna col Bambino e San Tommaso d'Aquino

Orcagna, Andrea di Cione
- Cristo risorto che presenta le chiavi a San Pietro e un libro a San Tommaso, la Madonna, San Giovanni Battista ed altri santi, tela sull'altare della Cappella Strozzi

Donato Pieratti
- Crocifisso marmoreo, Cappellone degli Spagnoli

Nino Pisano
- Madonna col Bambino nella Cappella Rucellai

Pontormo
- Veronica, Chiostro dei Papi

Ranieri del Pace
- Miracoli di San Domenico, due tele nel Refettorio

Antonio e Bernardo Rossellino
- Tomba della Beata Villana

Romolo del Tadda
- Monumento funebre di Giovan Battista Ricasoli

Fra' Jacopo Talenti
- Architettura della Sagrestia
- Architettura del Chiostro Verde
- Architettura della Sala Capitolare del Convento o Cappellone degli Spagnoli
- Architettura del Refettorio

Girolamo Ticciati
- Beato Giovanni da Salento, statua nel Chiostro dei Morti

Santi di Tito
- Annunciazione - tela
- Risurrezione di Lazzaro, navata sinistra

Paolo Uccello
- Storie della Genesi, Chiostro Verde

Giorgio Vasari
- Madonna del Rosario nella Cappella dei Bardi
- Risurrezione e quattro santi, navata sinistra