Patrząc na biało-zielone wzory na marmurowej fasadzie, trudno się domysleć, że kościół Santa Maria Novella był florencką siedzibą zakonu dominikanów, surowych strażników XIII-wiecznego katolicyzmu. Kościół postawiono pod koniec XI wieku i wkótce potem przekazano dominikanom, którzy zaczęli przebudowywać go według własnego gustu.
Całe wnętrze i dolną część elewacji frontowej kościoła wykończono w 1360 roku. Dopiero w 1456 roku Giovanni Rucellai zlecił Albertiemu wykonanie projektu przebudowy nie dokończonej fasady. Jego realizacja (zakończona w 1470 r.) poprawiła proporcje fasady, która zgodnie z projektem harmonijnie połączyła część wcześniejszą elewacji z antykizującymi formami części górnej.

Architekci gotyckiego wnętrza również byli zdolni do wielkiej wirtuozerii - odległość pomiędzy kolumnami zmniejsza się w stronę ołtarza, co powoduje, że przy wejściu nawa wydaje się dłuższa niż w rzeczywistości. Niezwykły fresk Masaccia Trójca Święta (1427) namalowany jest na ścianie w połowie długości lewej nawy. W głównej części kościoła nic już nie wywiera tak wielkiego wrażenia, lecz bogactwo dekoracji od strony prezbiterium jest zdumiewające. Kaplica Filippa Strozzi (bezpośrednio na prawo od prezbiterium) pokryta jest cyklem fresków zamówionych przez Strozziego u Filippina Lippiego w 1486 roku. Baśniowa wizja klasycznych ruin jest jednym z pierwszych przykładów zainteresowania rzymskimi ruinami pod kątem archeologicznym. Jako kronika XV-wiecznego życia we Florencji żaden cykl fresków nie jest równie fascynujący, jak obrazy Domenica Ghirlandaia za ołtarzem głównym. Prace zlecił Giovanni Tornabuoni, co wyjaśnia, dlaczego pewne szlachetne damy z rodu Tornabuoni są obecne przy narodzinach Jana Chrzciciela i Maryi Panny. Przy końcu lewego transeptu znajduje się kaplica Strozzich. Wspaniały obraz ołtarzowy brata Narda, Andrei (znanego jako Orcagna) przedstawia Chrystusa, który błogosławi Św. Piotra i Św. Tomasza z Akwinu.
Krużganki Santa Maria Novella są bogaciej zdobione niż jakiekolwiek inne we Florencji. Paolo Uccello i jego współpracownicy wykonali freski w romańskim Chiostro Verde (Zielony Klasztor) - wchodzących wita po prawej stronie obraz wzburzonych wód Potopu i jego skutków. Kaplica Hiszpańska (Cappella degli Spagnuoli), dawny kapitularz, zawdzięcza swą nazwę Eleonorze z Toledo, która zarezerwowała kaplicę dla swej hiszpańskiej świty. Cykl fresków Andrei di Firenze (1360), ukazujący triumf Kościoła katolickiego, został określony jako "najszlachetniejsze dzieło filozofii malarskiej we Włoszech". Pochodząca z tego samego okresu, lecz bardziej eksponowana dekoracja Chiostrina dei Morti, najstarszej części kompleksu, z wiekiem nic nie straciła na wartości.