Nel 1293 la Repubblica fiorentina decise di sostituire la cattedrale di Santa Reparata già esistente con una più sfarzosa e tutta la cittadinanza venne obbligata a lasciare per testamento una somma per la “fabbrica” del Duomo.
Di Cambio lavorò al progetto per soli 6 anni, dal 1926 al 1302 (anno della sua morte). Nonostante la tendenza del momento fosse gotica, il Di Cambio concepì una Basilica con 3 navate che confluivano nell’altare maggiore. Arnolfo realizzò 2 campate e la nuova facciata.

Alla sua morte, Giotto venne incaricato di costruire il campanile; a lui subentrò Andrea Pisano, autore della porta a sud del Battistero, fino al 1348, anno dell’arrivo della peste che dimezzerà la popolazione.

Dal 1349 al ’59 l’incarico passò a Francesco Talenti che completò il campanile e preparò un nuovo progetto: la navata centrale verrà divisa in campate quadrate, mentre le due laterali saranno rettangolari.

Verso il 1370 la costruzione era quasi finita e anche il progetto dell’abside era a buon punto. Nel 1375 Santa Reparata venne definitivamente abbattuta: il Duomo di S.Maria del Fiore era pronto per essere la nuova cattedrale di Firenze.