La cattedrale fu progettata da Arnolfo di Cambio in stile gotico italiano ed è interamente rivestita di splendidi marmi bianchi, rossi e verdi con figure geometriche e fiori stilizzati, simili al Battistero che la precedette. La costruzione della chiesa iniziò nel 1296, con un progetto che prevedeva una basilica a tre navate lunga 153 metri, larga 90 metri e alta 90 metri, rendendola una delle chiese più grandi del mondo.

Il nome Santa Maria del Fiore si traduce in

Signora del Fiore

e si riferisce al nome della città

Florentia

o

Città dei Fiori

con il suo simbolo del giglio fiorentino che significa

destinata a fiorire