La basilica di Santa Maria Novella è una delle più importanti chiese di Firenze e sorge sull'omonima piazza.
Se Santa Croce era ed è un centro antichissimo di cultura francescana e Santo Spirito ospitava l'ordine agostiniano, Santa Maria Novella era per Firenze il punto di riferimento per un altro importante ordine mendicante, i domenicani.
I domenicani arrivarono a Firenze da Bologna, guidati da Fra' Giovanni da Salerno, nel 1219. Nel 1221, ottennero la piccola chiesa di Santa Maria delle Vigne, così chiamata per i terreni agricoli che la circondavano (all'epoca fuori dalle mura).
Questa chiesetta era stata consacrata nel 1049 o, secondo altre fonti, nel 1094, anche se questa seconda ipotesi è più probabile, poiché nell'Archivio Capitolare della cattedrale fiorentina è conservato un documento che menziona questa data.
Ad ogni modo, della chiesetta antica sono stati trovati alcuni resti sotto l'attuale sagrestia, in particolare le basi di alcuni pilastri romanici.
La prima pietra di un nuovo e più ampio edificio fu posta il 18 ottobre 1279, durante la festa di San Luca, con la benedizione del Cardinale Latino, mutando l'orientamento con la facciata verso sud, e fu completata alla metà del XIV secolo.
Il progetto, secondo fonti documentarie molto controverse, si deve a due frati domenicani, fra' Sisto da Firenze e fra' Ristoro da Campi, ma partecipò all'edificazione anche fra' Jacopo Passavanti, mentre il campanile e buona parte del convento si deve all'intervento immediatamente successivo di fra' Jacopo Talenti.
La chiesa, sebbene già conclusa verso la metà del Trecento con la costruzione dell'adiacente convento, fu tuttavia ufficialmente consacrata solo nel 1435 da papa Eugenio IV in visita alla città.
Su commissione della famiglia Rucellai, Leon Battista Alberti disegnò il grande portale centrale, la trabeazione e il completamento superiore della facciata, in marmo bianco e verde scuro, terminata nel 1470.
Tra il 1565 e il 1571 la chiesa fu rimaneggiata ad opera di Giorgio Vasari, con la rimozione del recinto del coro e la ricostruzione degli altari laterali, che comportò l'accorciamento delle finestre gotiche.
Tra il 1575 e il 1577 fu costruita da Giovanni Dosio la cappella Gaddi.
Un ulteriore rimaneggiamento si ebbe tra il 1858 e il 1860 ad opera dell'architetto Enrico Romoli.
Un importante restauro è stato effettuato nel 1999 con i fondi del giubileo, in seguito al quale per l'accesso alla chiesa è stato istituito un biglietto d'ingresso.
Dall'aprile 2006 al marzo 2008 la facciata è stata di nuovo restaurata.