佛罗伦萨大教堂采用了新古典主义建筑形式，大殿穹顶和外围石砌墙壁隆起，中间有若干层递进而上。它采取了典型的新古典主义建筑形式，弧形长方形大殿，四周环绕四座角拱，以及许多多面体装饰，如圆顶和拱顶，帮助支撑上层的重力。佛罗伦萨大教堂的建筑形式极大地体现了文艺复兴时期的建筑风格，充分展示出宏伟和雄伟的特质，令人惊叹。新古典主义建筑，又称文艺复兴建筑，是一种由于文艺复兴时期对古典建筑的复兴而发展起来的独立的建筑派别。新古典主义建筑，普遍采用古典式的几何结构，即交叉几何，以此构成具有浑厚、稳重、令人钦佩的宏大建筑效果，此外，也大量将彩绘饰面，色彩浓烈、气势磅礴，以及雕刻面料、精工细作的装饰元素结合进建筑，使之更加精美。