El monumento más antiguo de la plaza es el Baptisterio de San Giovanni, que durante muchos siglos fue considerado un templo pagano "convertido" para uso cristiano. De hecho, ya a finales de la antigüedad -en el siglo V o quizás VI- se construyó aquí un primitivo baptisterio frente a Santa Reparata, la entonces catedral, en una relación espacial similar a la que vemos hoy. Este primer baptisterio debía ser similar al actual también en la forma octogonal que simboliza "l 'octava dies", "el octavo día" - el tiempo de Cristo Resucitado, fuera de nuestro tiempo marcado en unidades de siete días. Este simbolismo remite directamente al Bautismo, sacramento de iniciación en la fe cristiana, por el que los creyentes pasan de la muerte del pecado a la vida nueva en Cristo, un "octavo día" sin puesta de sol. La forma octogonal alude a la esperanza cristiana de una resurrección de los muertos, y debió tener especial elocuencia cuando la estructura aún estaba rodeada por un cementerio.

A partir de mediados del siglo XI, el baptisterio fue reconstruido en su tamaño actual y enriquecido con mármoles preciosos, muchos de los cuales procedían de edificios antiguos. Fue el período de afirmación económica y política de la ciudad, que vio primero el traslado a Florencia de la sede del gobierno imperial en Toscana y, luego, la autonomía de Florencia del Sacro Imperio Romano Germánico. En los siglos XII y XIII, la nueva estructura, ampliada con la adición de la cúpula monumental y la "scarsella" (el ábside rectangular al oeste), se convirtió en motivo de orgullo para la ciudad: Dante lo llama su "hermoso San Giovanni". . De 1300 a 1500 se colocaron las obras escultóricas por las que es famoso el Baptisterio: las tres puertas de bronce y los grupos de bronce y mármol sobre las puertas: obras que, en conjunto, ilustran las historias bíblicas que el bautizado es invitado a meditar para viva bien su fe. La más antigua de las puertas es la ahora del sur, que representa la vida de San Giovanni Battista, propietario del baptisterio y santo patrón de la ciudad: obra de Andrea Pisano en la década de 1330. Le sigue la del norte, ejecutada por Lorenzo Ghiberti entre 1402 y 1425. , con escenas de la vida de Cristo. Finalmente, la "puerta del Paraíso" (como la llamó Miguel Ángel), al este, con escenas del Antiguo Testamento, modeladas y fundidas por Ghiberti de 1425 a 1450 (ahora reemplazada por una copia).