这座全城最大的教堂真正的名字叫圣玛丽亚鲜花大教堂。它是许多艺术家好几个世纪的劳动结晶。1294年，艺术公会委托阿诺尔佛·迪冈比奥建一座新教堂替代旧的圣雷帕拉塔教堂。教堂的内外工程一直持续紧张地进行到1375年，达数十年之久。1375年新教堂竣工，老的圣雷帕拉塔教堂被拆毁。教堂的大圆顶工程是到1420年终开始的。所有工程于1434年完工，两年后即在教堂开工140年后启用。大圆顶上的灯亭始建于1445年，1461年安装镀金圆球后完工。教堂的外墙则是19世纪按哥特式风格建造的。
主教堂大圆顶用了一种新颖的鱼骨结构和以椽固瓦的方法，从下往上递次砌成。圆顶是双层薄壳形，两层之间留着空隙，上端略呈尖形。它高91米，最大直径45米，坐落在一个巨大的鼓形体上。圆顶内部画了壁画。连灯亭算在内，教堂高达107米。
教堂外墙用料是卡拉拉的白色大理石、普拉托的绿色大理石以及马雷马的粉红色大理石。装饰三座大门门楣的是圣母的故事。三个新月状形饰自左向右分别是《仁慈》、《圣母和城市主保圣人》、《信义》。在上方正中大玫瑰窗与下面两侧的小玫瑰窗之间，有一处塑像装饰带，雕刻的是众使徒和圣母像。在大玫瑰窗的上面，排列着一系列艺术家的胸像。再往上到山墙的正中，装饰着《万世之父》浮雕像。
教堂结构严格按意大利哥特式规格设置，横宽竖长，气势轩敞。正殿与偏殿两侧饰以条带的高大方棱柱。壁柱支撑着大跨度的略带尖势的拱孤、拱柱，赋予大殿极强的节奏感。围绕巴乔·邦迪奈利王祭坛，有三座被隔成五间的圆形后殿。地面用五彩大理石铺砌，由达乌洛氏的巴乔与朱利亚诺和弗朗切斯科·达桑加洛及其他艺术家于1526～1660年间完成。左殿墙上有两幅骑马人物壁画。