L’originale facciata, semplicissima, si impone per l’estrosa sagomatura. L’interno, grandioso, a tre navate scandite da ampie colonne, rivela l’impronta del genio di Filippo Brunelleschi che lo progettò verso il 1445.
È una rielaborazione più monumentale ed armoniosa dell’interno di S. Lorenzo. Molto suggestiva è la facciata interna eseguita da Salvi d’Andrea verso il 1485, coronata da un ampio oculo ornato da una vetrata eseguita su disegni del Perugino. Il sontuoso altare maggiore, sovrastato da baldacchino, è un opera in marmi policromi e bronzo degli inizi del Seicento eseguita da Giovanni Caccini.
In questa chiesa si ammira un bel crocififisso ligneo lavorato da Michelangelo nella sua giovinezza. Sulla navata sinistra si trova l’entrata alla sacrestia, preceduta da un magnifico e monumentale vestibolo, disegnato da Simone del Pollaiolo, detto il “Cronaca”. La sacrestia è un nobilissimo ambiente della fine del Quattrocento, progettato da Giuliano da Sangallo.
Di singolare bellezza sono i capitelli decorati del primo ordine di pilastri, alcuni dei quali attribuiti allo scalpello di Andrea Sansovino.