В области церковного строительства архитектура Италии XV и XVI веков представляла собой поле борьбы и поисков в определении нового типа храмового здания. Архитекторы стремились утвердить и довести до конца выработку нового центрально-купольного сооружения, жизнь же, традиции отбрасывали их назад к постройкам базиликального типа.
Для разработки центрально-купольных сооружений имела определяющее значение постройка архитектором Ф. Брунеллески самого крупного в Италии и Европе купола — над флорентийским собором Санта Мариа дель Фиоре, равного по диаметру куполу античного римского Пантеона (42 м). Конструктивные средства, примененные Брунеллески, были использованы позже во всех крупных соборах Европы XVII—XVIII веков. В основе купольной конструкции — система двух параллельно идущих оболочек, скрепленных между собой и обеспечивающих жесткость и устойчивость. Купол имеет легкую стрельчатость, что стилистически связывает его с самим собором, который был построен в готическое время, кроме того, значительный подъем купола позволил уменьшить распор, возникающий в конструкции. Гигантский купол, как бы парящий над центральной частью Флоренции, был почти построен без опорных кружал.
Уникальное творение инженерного гения — построенный без арматуры, двухслойный восьмигранный купол, покрытый темно-красной черепицей, связанный крепкими белыми ребрами и увенчанный изящным бело-мраморным световым фонарем, стал символом Флоренции. Его диаметр составляет 42 метра, высота 91 м от пола собора, световой фонарь высотой 16 м. Купол весит без тяжелого мраморного фонаря около девяти тысяч тонн. По подсчетам Санпаолези, при его постройке ежедневно приходилось подносить на подвесные леса около шести тонн материалов, для чего Филиппо изобрел специальные подъемные механизмы.
Разработка конструкции купола большого диаметра имела огромное значение для всего последующего развития архитектуры. Строительная техника, растерявшая за время раннего средневековья секреты созданий подобных конструкций, встала на твердые рельсы. Но сила традиции была велика, и строительство купольных церквей не получило поддержки у духовенства. Практически дело ограничилось возведением небольших церквей-часовен.
Подробнее об истории строительства самого собора и купола - на сайте «Архитектор Брунеллески Филиппо», в статье «Купол собора Санта Мария дель Фьоре во Флоренции (1420-1436)»