Die Franziskaner-Basilika Santa Croce, die Arnolfo di Cambio zugeschrieben wird, wurde Ende des 13. Jahrhunderts begonnen, jedoch erst 1443 geweiht. Sie ist eine der schönsten gotischen Kirchen Italiens; ihre Fassade besteht aus Carrara-Marmor und Platten aus grünem Marmor.

Der gotische Innenraum hat die Form eines ägyptischen Kreuzes und ist in drei Schiffe mit achteckigen Pfeilern unterteilt, die riesige gotische Kreuzgewölbe stützen. Die Basilika beherbergt unzählige Kunstwerke, von der sechseckigen Rernaissance-Marmorkanzel von Benedetto da Maiano bis hin zu den beiden Werken von Donatello "l'Annunciazione” (die Verkündigung) und das Holz-Kruzifix.

Von besonderer Kostbarkeit sind die 1852 wiederentdeckten Fresken der Capella Peruzzi und die Fresken "Storie di S. Francesco” in der Cappella Bardi von Giotto. Darüber hinaus befindet sich in Santa Croce die Gräber von Alfieri, ein Werk von Canova, von Leonardo Bruni, das von B. Rossellino stammt, und von Carlotta Buonaparte, das von Bartolini geschaffen wurde.

Santa Croce ist aber auch ein beliebter letzter Ruheort für die geistige Elite der Stadt. Rund 280 Gräber und Denkmäler der großen Geister vieler Jahrhunderte sind also an diesem symbolisch sehr passenden Ort versammelt. Besucher schätzen dieses beeindruckende italienische „Pantheon par excellence“, wie man manchmal mit Stolz in der Stadt sagt.