Il complesso di Santa Croce è strettamente collegato, fino dal 1227, alla presenza dei Francescani.
Poco dopo la morte di San Francesco, i Francescani costruirono una piccola chiesa nel luogo dell'odierna Santa Croce, che ampliarono nel 1252. Nel 1967 furono ritrovati i resti del primo edificio.
Nel maggio del 1294 iniziarono i lavori per la nuova chiesa, progettata da Arnolfo di Cambio, il quale riuscì a fondere l'ideale fiorentino della bellezza delle forme semplici in un vastissimo spazio (115 metri di lunghezza e 195 di larghezza della navata centrale).
La costruzione terminò nel 1380. Nel 1512 dopo il crollo del primo campanile, ne fu eretto un altro (1842), progettato da Niccolò Baccanti. La facciata marmorea della chiesa fu invece costruita da Niccolò Matas dal 1853 al 1863.
Santa Croce è la chiesa fiorentina più ricca di opere d'arte. Al suo interno, preziosissimi affreschi di Giotto, il pulpito di Benedetto da Maiano, il monumento funebre di Vittorio Alfieri del Canova, l''Annunciazione di Donatello e molti altri capolavori.
Le ricche famiglie fiorentine del XIII secolo donarono ai francescani grandi somme per avere il privilegio di seppellire i loro defunti nelle cappelle del coro ed apporre così i loro stemmi. Alla fine del XIV secolo la chiesa divenne anche luogo di sepoltura di personaggi illustri, tra i quali Dante, Galilei, Machiavelli, Foscolo e Rossini.
All'interno del complesso di Santa Croce, oltre ad un chiostro, il Museo, ricco di capolavori come il Crocifisso di Cimabue, gli affreschi dell'Orcagna ed un bronzo dorato di Donatello.
La basilica di Santa Croce si affaccia sull'omonima vasta piazza.
Al numero 21 di Piazza Santa Croce si può ammirare il Palazzo dell'Antella, la cui facciata nel 1629 fu interamente affrescata in soli venti giorni da una squadra di abili pittori su commissione di Niccolò dell'Antella. Successivamente questo palazzo venne indicato come il "Palazzo degli sporti". Dalle sue finestre si affacciavano infatti gli spettatori per assistere alle partite del "calcio in costume".