哥特式飞扶壁的设计模型当选。圆顶没有外部的飞扶壁，其全部重量是由放在圆顶基部八角形上的肋骨所支撑，简化了整个结构，因此它比任何圆顶建筑物建得更高和更宽。在1367年，这个新的建筑结构法首次出现于意大利文艺复兴时期，标志着中世纪哥特式风格的突破与典型的罗马式圆顶的重现。除了意大利中北部的建筑传统仍然採用哥特式飞扶壁之外，意大利建筑师都普遍认为这式样并不是主流的建筑手法，而且当时飞扶壁已被禁止在佛罗伦斯使用。就Neri的设计模型所描述：圆顶内部空间非常庞大，顶部的圆窗将光线入引入主教座堂内，就像罗马的万神殿