Католическата катедрала е третата по големина в света след "Св. Петър" в Рим и "Св. Павел" в Лондон. На това място е имало антична църква, останките от която могат да се видят в подземието на базиликата. Решението за стоежа на катедралата се взема през 1289 г. и е възложено на Арнолфо ди Камбио. Знаменитият й купол е дело на архитекта Брунелески. Със своята височина от 106 метра, той се възприема като символ на Флоренция. Под него е 4-декаровата фреска "Страшният съд". Зелено-белият мрамор с многобройните фрески, скулптури и мозайки отразява като че ли природата и богатството на Тоскана. Удивително е, че този архитектурен шедьовър е изграден с най-примитивни строителни инструменти, представени в музея и е смес от различни архитектурни стилове. На този площад през 1334 г. Джото проектирал прочутата си камбанария, висока 89 м.
