산타 마리아 노벨라 (새로운) 성당의 명칭은 9세기에 지어진 산타 마리아 예배당(Santa Maria delle Vigne)의 터에 지어진 것에서 유래하였다.[1] 이 터는 1221년에 도미니코 수도회에 넘겨졌는데, 이들 수도회는 새로운 교회 시설 및 봉쇄 구역을 짓기로 결정하였다. 이때의 성당은 프라 시스토 피오렌티노 (Fra Sisto Fiorentino) 그리고 프라 리스토로 다 캄피(Fra Ristoro da Campi)라는 도미니코회 수도사 두 명이 설계하였다. 13세기 중엽 (대략 1276년경)에 건설이 시작돼, 80년간 이어졌고,[1] 야코포 탈렌티 (Iacopo Talenti) 수도사의 감독 하에 로마네스크-고딕풍의 종탑과 성구실이 지어지며 완공되었다. 1360년에, 고딕풍 회랑이 파사드 쪽으로 추가되었으며, 이 회랑은 석관을 담기 위한 목적이었다.[1] 교회 시설은 1420년에 축성되었다.

부유한 피렌체의 양모 상인 조반니 디 파올로 루첼라이의 의뢰를 받아, 레온 바티스타 알베르티가 성당의 하얀색 대리석 파사드를 설계하고 파사드 상단 부분에 이른바 '세르펜티노'라 불리는 프라토 지역의 녹색 대리석을 사용하여 상감 작업을 했다 (1456년–1470년). 그는 리미니의 템피오 말라테스티아노의 건축가로서 이미 유명하였지만, 그의 저명한 건축 논문 (De re aedificatoria)으로 한층 더 유명하였다. 알베르티는 또한 피렌체 내 루첼라이 궁전의 파사드 설계로도 유명하였다.

알베르티는 인본주의적 건축학 이상, 비율, 고전에서 영감을 받은 상세한 내용을 설계에 반영하여 노력하였고, 동시에 파사드에 이미 존재하던 중세적 부분들과 조화시켜냈다. 이러한 요소들이 혼합된 파사드는 정사각형에서 영감을 받았으며 여러 반복적인 정사각형들을 디자인적으로 찾아볼 수 있다.[2] 성당에 대한 그의 기여에는 정사각형으로 장식된 넓은 프리즈, 그리고 하얀색-녹색으로 된 필라스터 네 개, 도미니코회의 태양 상징물이 있는 페디먼트가 장식된 원형 창문 등으로 이루어져 있으며 동시에 거대한 S자 커브 볼류트가 양쪽으로 떠받히고 있는 파사드의 상단 부분 등이 있다. 파사드의 아래쪽에 있는 코린토스 주두가 달린 내 개 원주들 역시도 추가되었다. 페디먼트와 프리즈는 분명하게 고대의 양식에서 영감을 받았지만, 파사드 상단의 S자 커브 스크롤은 고대에 전례가 없던 새로운 것이었다. 어떻게 넓은 층에서 좁은 층으로 전환시킬 것인가에 대하여 오랜 기간 지속된 건축학적 문제를 해결하며 이탈리아의 모든 교회들에 설치된 스크롤 (혹은 그 변형 형태)는 이 성당의 설계에서 그 기원이 비롯하였다.[2]

페디먼트 아래 프리즈에는 후원자의 이름이 새겨져 있다: IOHAN(N)ES ORICELLARIUS PAU(LI) F(ILIUS) AN(NO) SAL(UTIS) MCCCCLXX (1470년에 파올로의 아들 조반니 루첼라이).