A Catedral de Santa Maria da Flor é a quarta maior igreja do mundo cristão: 153 metros de comprimento, 39 metros de largura nas naves e 90 metros no transepto, muito mais do que um campo de futebol. Foi construída segundo um projeto de Arnolfo di Cambio a partir de 1296 para substituir a antiga basílica de Santa Reparata e, apesar da sua aparência uniforme e harmoniosa, teve uma construção longa e complexa. A continuação das obras teve como consequência o facto de grandes artistas de todas as épocas poderem dar o seu contributo, desde Giotto, a quem devemos o campanário, a Brunelleschi, arquiteto da extraordinária cúpula octogonal de 91 metros de altura e com um diâmetro de quase 42, cuja elevação foi o empreendimento arquitetónico mais árduo e ousado do século XV.
Austero e ao mesmo tempo grandioso, o interior alberga uma quantidade de obras de arte impossíveis de enumerar. Destacam-se o pavimento de mármore policromado com a ilusão ótica de um abismo, os 44 vitrais originais do início do Renascimento (de um total de 55) e o imenso Juízo Final que se destaca na cúpula com frescos de Giorgio Vasari e Federico Zuccari (1572-79).
Na nave esquerda, pode admirar um retrato muito famoso de Dante, feito para o bicentenário do seu nascimento e intitulado Dante com o livro da Comédia, três reinos e a cidade de Florença. Foi realizado por Domenico di Michelino em 1456 e retrata em fundo o Inferno, o Purgatório, o Paraíso e um horizonte de Florença do século XV. Do segundo vão da nave direita, desce-se até às escavações da antiga igreja de Santa Reparata (talvez do século V, modificada na época românica), que era a catedral frequentada por Dante e pelos seus contemporâneos. Hoje, Brunelleschi está aqui sepultado e são preservados artefactos romanos e medievais, fragmentos de pavimentos de mosaico, lápides do século XIV, fragmentos da decoração pictórica original.