در سال 1418 اپرا دل دومو مسابقه عمومی ساخت گنبد را با جایزه خوش تیپ 200 فلورین طلا—و شلیک به شهرت ابدی—برای برنده اعلام کرد. معماران برجسته زمان برای معرفی ایده های خود به فلورانس سرازیر شدند. پس از بسیاری از عدم اطمینان اپرا دل دومو موافقت کرد که فیلیپو برونلسکی سرپرست پروژه گنبد و منصوب لورنزو غیبرتی, زرگر همکار برونلسکی, به عنوان یک همکاری سرپرست. این دو مرد از سال 1401 هنگامی که برای کمیسیون برجسته دیگری به نام درهای برنزی جدید برای غسل تعمید فلورانس رقابت می کردند رقیب بودند. گیبرتی برنده شده بود. حالا برونلسکی, طراحی که برای گنبد کاملا پذیرفته شده بود, مجبور شد به کار در کنار هم با رقیب گالوانیزه موفق خود. ساخت گنبد از 7 اوت 1420 شروع شد. روش معمول ساخت قوس یا گنبد پشتیبانی از داربست به نام "محور" بود."با این حال فضای باز در کلیسای جامع 42 متر عرض داشت و فلورانس گنبدی بلند و بلند می خواست. تمام چوب در توسکانی نمی توانست به اندازه کافی به مرکز. برونلسکی در نهایت ساخت گنبد بدون داربست را به گونه ای انجام داد که با پیشرفت کار از خود حمایت کند. راه حل های برونلسکی برای گنبد مبتکرانه بود, ابتکاری, و گران. اولین مشکل حل شود صرفا فنی بود: هیچ مکانیزم بلند کردن شناخته شده در زمان قادر به بالا بردن و مانور مواد بسیار سنگین او تا به حال به کار با شد, از جمله پرتوهای ماسه سنگ, تا کنون دور از زمین. در اینجا برونلسکی از خودش پیشی گرفت. او یک جرثقیل سه سرعته با یک سیستم پیچیده از چرخ دنده اختراع, قرقره, پیچ, و محرک طراحی شده توسط یک یوغ تک گاو تبدیل یک پنجه چوبی و کاستلو, یک جرثقیل 65 فوت بلند با یک سری از وزنه و پیچ دست به حرکت بارهای جانبی یک بار که به ارتفاع مناسب مطرح شده بود. شکل هشت ضلعی گنبد قطعا از شکل غسل تعمید الهام گرفته شده است. کل ساختار گنبد به گونه ای طراحی شده است که از نظر شکل و ماده سبک و باریک باشد. در حقیقت, از یک درام هشت ضلعی از گنبد ایستاده هشت بخش, بادبان, مرتب در دو پوسته از هم جدا شده توسط یک فضای. برونلسکی دوره های منظم خشت استخوان شاه ماهی را که قبل از زمان او کمی شناخته شده بود در بافت گنبد بافته و به کل ساختار استحکام بیشتری می بخشد. در طول سالهای ساخت برونلسکی زمان بیشتری را در محل کار سپری کرد. وی بر تولید خشتهایی با ابعاد مختلف نظارت داشت و به عرضه سنگ و سنگ مرمر انتخابی از معادن پرداخت. او رهبری ارتش از سنگ تراش و سنگ شکن, نجاران, اسلحه سازان, کتک زننده سرب, بشکه سازان, حامل اب, و دیگر صنعتگران. ارشد در میان عناصر که گنبد را تشکیل می دهند استفاده خود را از نسبت طلایی است, که در رواج در زمان بود. در اندیشیدن به این شاهکار متوجه می شوید که سازندگان از تعادل و هماهنگی بین هر یک از قسمت های خود استفاده کرده اند. هر عنصر معماری به پایداری گنبد کمک می کند زیرا بدون سازه های پشتیبانی کننده ایستاده است. یکی دیگر از این عناصر مهم فانوس است که در بالای توپ برنزی ساخته شده توسط وروچیو در سال 1472 قرار دارد. برای قرار دادن توپ از ماشین های اختراع شده توسط برونلسکی استفاده کردند. جوان لوناردو داوینچی در میان شاگردانی که در این عملیات دشوار کمک کردند شکل گرفت. گنبد یک شاهکار زیبایی و مهندسی است, ساخت و ساز پیشگام برای زمان خود, و از بسیاری جهات بی بدیل باقی مانده است. برونلسکی به عنوان استاد توهمات در فلورانس شناخته شده بود که باعث شده مردم به چیزهایی که وجود نداشتند اعتقاد داشته باشند. ساخت گنبد این گنبد سالها بحث را برانگیخت که "ترفند جادویی" چه نتیجه ای را فراهم کرد که در مقابل همه قرار داشت یعنی چگونه گنبد هشت ضلعی قادر به ایستادن بود! حتی امروز, اگر چه مطالعات گسترده انجام شده است و بسیاری از اکتشافات جدید ساخته شده است, هنوز هم بحث در چه راه حل مبتکرانه پیدا شده توسط معمار فیلیپو برونلسکی بود وجود دارد.