Realizzata da Brunelleschi tra il 1421 e il 1426, la Sagrestia Vecchia è la perfetta fusione tra l'impianto architettonico e la decorazione plastica di Donatello. Lo schema è quello di un cubo sovrastato da una cupola emisferica, con spicchi divisi da costoloni di pietra grigia. Da osservare con attenzione è il suggestivo affresco che ne ricopre la volta dell'abside: rappresenta l'aspetto del cielo a Firenze nella notte del 4 luglio 1442.