Jego wielkość zapobiegła tradycyjnej metodzie konstrukcyjnej dzięki zastosowaniu céntine, co spowodowało sformułowanie wielu hipotez dotyczących zastosowanej techniki konstrukcyjnej. Obecny budynek katedry rozpoczął się w latach 1294-1295, a podstawa bębna kopuły była gotowa już w 1314-1315; jednak na początku XV wieku nikt poważnie nie postawił problemu znalezienia rozwiązania dla zasięgu. Problem jego budowy od dawna niepokoi pracowników Duomo. Jak zbudować i gdzie położyć ogromne drewniane żebra, które miały go podtrzymywać aż do ostatecznego zamknięcia zwornikiem? Z pewnością architekt, Arnolfo di Cambio, musiał to przewidzieć, gdyby wyobrażał sobie zakończenie budowy z kopułą organizm całkiem inny i znacznie szerszy niż tradycyjne tybetańskie średniowieczne katedry. O tym, że kopuła powinna mieć bardziej konwencjonalny wygląd, świadczy dobrze znany fresk Andrei Bonaiuti z Florencji, który wciąż możemy podziwiać w Cappellone degli Spagnoli w Santa Maria Novella. Fresk, który pochodzi z około 1355 r., Pokazuje na dole kościół, w którym jest wyraźnie rozpoznawalna Santa Maria del Fiore, tylko że kopuła, pozbawiona bębna, jest wyobrażana w rundzie. Ale półkulista kopuła, choć mniejsza i bez bębna, miałaby ogromną trudność w zniesieniu ciężaru latarni, za pomocą której zamontowana jest kopuła na fresku. W 1418 r. Opera del Duomo ogłosiła publiczny konkurs na budowę kopuły. Po konkursie, w którym oficjalnie nie było zwycięzców, Filippo Brunelleschi i Lorenzo Ghiberti zostali mianowani mistrzami budownictwa. 7 sierpnia 1420 r. Rozpoczęto budowę kopuły, która została ukończona aż do podstawy latarni 1 sierpnia 1436 r. Wspaniały plac budowy otworzył swoje podwoje po opracowaniu tzw. „Urządzenia” z 1420 r., Przypisanego samemu Brunelleschiemu, gdzie wyjaśnił, w jaki sposób bęben powinien być zamknięty, a metody budowy zostały określone dla istotnych punktów. W istocie był to pojedynczy „program pracy”, który podsumował strukturę, kształt i rozmiar budynku w kilku liniach, ale Brunelleschi, zamiast wyrażać intencje programowe, stwierdził projekt, wydając instrukcje wykonawcze. W tych dwunastu punktach wymienił nie tylko ukończone dzieło już zawarte, ale nawet wskazano te wariacje, wypadki i dodatki, które należało wykonać: na przykład przewidywano włączenie do ścian Kopuły wielu żelazne pierścienie wspierające rusztowanie, na którym działaliby autorzy fresków. W 1425 r. Ghiberti został usunięty z prac, które przeszły w całości na Brunelleschiego. Plac budowy przebiegał bez znaczących przerw, aż w sierpniu 1436 r. Oficjalnie zakończono budowę fabryki z uroczystym błogosławieństwem papieża Eugeniusza IV. Poświęcenie zostało uczczone światową premierą słynnego motywu motywu Guillaume'a Dufaya Nupera Rosarum flores, nawiązującego do godła Florencji i poświęcenia bazyliki Santa Maria del Fiore. Po budowie kopuły ogłoszono kolejną publiczną rywalizację o latarnię, którą wygrał zawsze Brunelleschi. Jednak prace rozpoczęły się dopiero w 1446 r., Kilka miesięcy przed śmiercią wielkiego architekta; następnie kierowali się pod kierunkiem przyjaciela i naśladowcy Michelozzo di Bartolomeo, którego wypowiedział Antonio Manetti 23 kwietnia 1461 r. Począwszy od ośmiobocznego bębna, Kopuła stoi na ośmiu segmentach, żaglach, rozmieszczonych na dwóch czapkach oddzielonych jedną pusta przestrzeń. Powodem tego wyboru jest niewątpliwie przypisanie ożywienia struktury, która w przeciwnym razie byłaby prawdopodobnie zbyt ciężka, aby mogła być wspierana przez cztery filary poniżej. Przestrzeń między dwoma pociskami mierzy około 1,20 metra i to przez jego ścieżkę dociera się do Lanterny. Drewniany łańcuch utworzony przez 24 belki połączone ze sobą za pomocą wsporników i żelaznych kołków otacza cały budynek. Jego skuteczność została szczegółowo omówiona. Syntetycznie, dzisiaj, możemy potwierdzić, że w zasadzie kopuła jest bardziej stabilna, im mocniejszy jest jej bęben (i jej podstawa): dlatego skuteczny system obręczy jest przydatny dla stabilności