Състои се от два покрива с огнева форма, свързани помежду си, осмоъгълният купол е завъртян от 1418 до 1434 по проект на Филип Брунелески, представен на конкурса в 1418 и приет след много контрасти в 1420.
Шедьовър, способен да устои на мълнии, земетресения, през вековете, който днес очарова всеки, който го наблюдава отдалеч, куполът е с диаметър 45,5 метра.
В 1418 работата на Санта Мария дел Фиоре забранява конкурса, който Брунелески печели, но само след две години работата ще започне и ще продължи до 1434 година.
На 25 март 1436 г. Флорентинската катедрала е осветена от папа Евгений IV.
Иновации прекрасен Брунелески е обърнат Купол, без арматура, благодарение на използването на двоен път с устната, в която е вътрешна (с дебелина повече от два метра) е направена от дялан камък в коледна елха, той като структурна функция, като е на крака, а отвън само кутията. На купола На свети фенер с конусовидна капачка, по проект на Брунелески, който е бил направен след смъртта на художника (1446) и златен мед топка с кръст, съдържащ свещени реликви, работа на Андреа дел Верокио, който е поставен в 1466
Стенописната украса на купола на Брунелески е направена между 1572 и 1579 от Джорджо Вазари и Федерико Тиквари и има същата иконографска тема на баптистерия: Страшният съд. Стенописите на купола са били обект на глобална реставрация между 1978 и 1994 г.
