La première pierre fut posée le 13 novembre 1290 par le pape Nicolas IV. Dénommée pendant plus de quatre siècles Santa Maria delle Stella – Sainte Marie de l’Étoile – elle fut rebaptisée Santa Maria Assunta in Cielo au xixe siècle. Durant la première période de la construction, les travaux ont été dirigés par Fra’ Bevignate mais c’est avec l’arrivée de Lorenzo Maitani (1308) que des modifications radicales au projet initial furent introduites avec la mise en œuvre d’un plan gothique en croix latine. La façade  consiste en un immense triptyque gothique d’où ressortent des bas-reliefs, servant de base architecturale, et des mosaïques dont les couleurs exaltent toute la façade. Son ossature est constituée de quatre pilastres entre lesquels s’ouvrent trois portails surmontés de gâbles qui rejoignent une galerie à arches trilobés divisant horizontalement la façade. La partie supérieure est caractérisée par une splendide rosace centrale et se termine par trois pignons répétant le motif des trois gâbles inférieurs et séparés par des pinacles reposant sur les pilastres. Ces différents éléments sont surmontés de statues de saints.