Została zbudowana we Florencji w miejscu wcześniejszego kościoła katedralnego Santa Reparata z IV w. Wykonanie tego dzieła Cech Sztuk zlecił Arnolfowi di Cambio w 1294 r. Prace po jego kierunkiem rozpoczęto 8 września 1296 wznosząc nową świątynię wokół istniejącego kościoła, w którym sprawowano liturgię aż do 1375 r. Wtedy kościół Santa Reparata zburzono. Po śmierci di Cambio (w 1302) pracami kierowali: Giotto di Bondone, Andrea Pisano, Francisco Talentini.