Le sue fondamenta furono scavate attorno al 1298 all'inizio del cantiere della nuova cattedrale, quando capomastro era Arnolfo di Cambio. Nel 1334 Giotto di Bondone subentrò nell'incarico di capomastro. Vasari, nella Vita di Giotto, riferisce del suo arrivo «l'anno 1334 a dì 9 di luglio, al campanile di S. Maria del Fiore», quando iniziò a occuparsi subito della costruzione del primo piano del campanile disinteressandosi - secondo quanto sostiene Giovanni Villani - del cantiere della basilica.

La posizione inusuale del campanile, allineato con la facciata, riflette la volontà di conferirgli una grande importanza come segno di forte verticalità al centro della Insula Episcopalis, oltre probabilmente alla necessità pratica di liberare la visuale della zona absidale per la grande cupola, prevista sin dal progetto arnolfiano. Giotto fornì un progetto originale del campanile, con una terminazione a cuspide piramidale alta 50 braccia fiorentine (circa 40 metri), secondo cui l'elevazione totale sarebbe dovuta essere di 120-125 metri circa. Un disegno conservato nel Museo dell'Opera del Duomo di Siena è considerato da alcuni studiosi ispirato a questo progetto.

Tuttora l'altezza del campanile visitabile al pubblico è di 85 metri e il numero degli scalini per salire sulla sommità è 398 originali a cui si devono aggiungere 15 che fanno parte della prima rampa di accesso.

Giotto  Coerenza stilistica fra la Cattedrale di Santa Maria del Fiore, il Campanile e il Battistero

L'impronta giottesca è soprattutto evidente nel pittoricismo del raffinatissimo rivestimento in marmi bianchi (provenienti dalle cave di Campiglia Marittima e Pietrasanta), verdi (serpentino di Prato) e rossi (Monsummano Terme, Siena, Stazzema), e soprattutto nel grandioso ciclo figurativo che adorna il basamento del campanile: una serie di raffigurazioni che accomunano il campanile ad altre grandi imprese della scultura figurativa come i portali delle cattedrali romaniche e gotiche (Arles, Fidenza, Chartres, Orvieto), ma i confronti più stringenti si possono fare con i rilievi della Fontana Maggiore a Perugia (1275-1278) opera di Nicola e Giovanni Pisano e quelli del Battistero di Parma con il celebre zooforo di Benedetto Antelami (1216 circa).

Anche se la critica non ha riconosciuto con certezza la mano del maestro in alcuno dei rilievi, non si può mettere in dubbio la sua partecipazione alla stesura del programma iconografico[1].

Alla morte di Giotto nel 1337 solo il primo dado era compiuto, e già si erano evidenziate le carenze strutturali del progetto: l'anonimo autore di un Commentario alla Divina Commedia del XIV secolo[2] riferisce la leggenda che Giotto fosse morto di dolore per avere dato al campanile poco ceppo da pie'... .

In effetti i più recenti rilievi effettuati sul campanile proverebbero che il progetto iniziale prevedeva uno spessore murario alla base di 1,60 metri, che non avrebbe consentito alla torre di raggiungere l'altezza prevista. Al di sopra del primo livello, inoltre, Giotto aveva fatto eseguire una risega (arretramento della faccia esterna dei muri) di ben 24 centimetri che restringeva lo spessore dei muri di quasi mezzo metro. In più, la scala di accesso ai piani superiori non era prevista - come normalmente avviene - a sbalzo nel pozzo centrale della struttura, ma scavata al centro delle muraglie, soluzione che permetteva sì di ottenere una serie di locali di grande dimensione e ben sfruttabili, ma che indeboliva ulteriormente il basamento.

Andrea Pisano

Giotto rimase a capo del cantiere fino alla sua morte, nel 1337. Giorgio Vasari menziona il pittore Taddeo Gaddi come suo immediato successore[3], che alcuni ritengono abbia diretto l'ispessimento delle mura all'interno del primo ripiano; tuttavia nei documenti dell'Opera del Duomo l'unico successore documentato è Andrea Pisano, che già aveva collaborato all'arredo decorativo del campanile.

Andrea Pisano proseguì i lavori, modificando il disegno all'esterno con l'aggiunta di due lesene per faccia, nell'intento di rimediare alla diminuzione di spessore dovuta alla risega. Tra le lesene avrebbe dovuto probabilmente aprirsi una monofora (come si vede nel disegno dell'Opera del Duomo di Siena), per dare luce alla sala di rappresentanza al primo piano.

Inoltre le due sale sovrapposte a quella al piano terra furono eseguite in falso, cioè non appoggiando sulle murature ma sulle volte della sala sottostante, permettendo di guadagnare preziosi centimetri di spessore murario dall'interno. La modifica strutturale funzionò egregiamente, in quanto il campanile poté raggiungere i previsti 85 metri senza ulteriori problemi. Unici inconvenienti rimasero l'angustia del vano alla base del campanile e l'irregolarità delle finestre. Andrea Pisano diresse il cantiere dal 1337 al 1348. Nella parte costruita sotto la sua direzione, il campanile presenta una serie di nicchie ogivali per un ciclo di sculture a tutto tondo, meglio visibili dal basso rispetto ai bassorilievi.

Il problema dei vani scale  La sala al piano terra con la volta a costoloni impostata su colonnette

Un accenno oscuro di Antonio Pucci, rimatore del '300, riferisce che Andrea Pisano perse l'incarico di capomastro a causa degli errori da lui commessi nel secondo livello del campanile. Non è molto chiaro quanto questo accenno sia credibile, né vi è accordo su quali sarebbero stati gli errori imputatigli; probabilmente, durante la sua conduzione dei lavori, si rese necessario ricorrere a compromessi per continuare la costruzione nonostante i difetti del piano originale.

Il problema era la necessità di due diverse scale. Mentre una serviva a raggiungere la cella campanaria e la cima del campanile, la seconda era riservata all'accesso alle tre grandi sale, di cui quella a terreno e quella del primo piano dovevano servire a usi di rappresentanza[4], sale che vantano rifiniture di alto livello, volte a costoloni impostati su colonnine angolari e chiavi di volta decorate (a piano terra con l'Agnus Dei, stemma dell'Opera del Duomo, al primo piano con il giglio araldico di Firenze).

Le due scale avrebbero dovuto evitare di incrociarsi e dovevano quindi seguire percorsi complicati: inoltre, preoccupava lo svuotamento delle muraglie, che poteva indebolire le pareti.

Il punto di maggiore complessità si trova proprio all'altezza del secondo dado del campanile: Andrea riuscì a condurre entrambe le scalinate, ma dovette sacrificare le finestre che avrebbero fornito luce alla sala del primo piano. Invece della progettata monofora, dovette accontentarsi di due prese di luce ridotte e irregolari. All'esterno le aperture non sarebbero apparse simmetriche e così Andrea dovette ricorrere a un artificio, riducendo la progettata monofora nello spazio tra le lesene a una sottile striscia (coperta con una grata traforata in marmo), e riempiendo lo spazio non usato con altre due nicchie ogivali lievemente (particolare rivelatore) più strette delle altre.

Francesco Talenti  Veduta di scorcio

Il campanile, dopo l'interruzione dei lavori dovuti alla peste nera, fu terminato nel 1359 da Francesco Talenti, che poté portare più agevolmente a termine l'opera non avendo più da risolvere complessi problemi di statica, risolti bene o male dal suo predecessore. Francesco però diede prova di grande abilità, organizzando la costruzione come quattro massicci pilastri angolari collegati da diaframmi murari relativamente sottili in cui si aprono le grandi finestre.

Ora era necessario un solo vano scale, e si poté usare un solo pilastro alla volta, scavandovi una scala a elica per scavalcare i finestroni (l'elica è doppia nell'ultimo piano per passare sopra all'altissima trifora). A lui si devono tre piani: i due più bassi con un caratteristico motivo di bifore accoppiate, forse di origine senese; l'ultimo con la cella campanaria aperta da enormi trifore con timpano.

Al di sopra della cella fu eseguita una piattaforma aggettante con una ricca balaustra in luogo della cuspide prevista nel progetto giottesco: Vasari ritiene che questa scelta fosse stata dettata da una precoce reazione contro il gusto gotico[5].

Nel rivestimento marmoreo dell'ultimo piano furono impiegate lastre di marmo bianco con motivi a tarsia di sapore romanico, forse pezzi di reimpiego provenienti dal cantiere del Battistero. Francesco sposò più avanti la figlia di Giotto proprio nella chiesa di fianco al campanile.

Si racconta che durante la fase iniziale nella quale il campanile veniva rivestito e ornato con i pregevoli marmi bianchi, rosati e verdi nonché dalle sculture eseguite dai migliori scalpelli del tempo, un cittadino di Verona rendendosi perfettamente conto del valore che stava assumendo l'opera, ebbe a dire che la Repubblica Fiorentina non poteva permettersi il lusso di continuare a finanziare l'intera opera. Questo superficiale giudizio offese la Signoria tanto da infliggere all'incauto veronese due mesi di prigione per vilipendio. Scontata la pena, il gonfaloniere Ruggeri Calcagni ordinandone la scarcerazione, volle però che prima di ripartire, fosse condotto a vedere l'opulenza dell'erario pubblico al fine di renderlo consapevole sull'effettiva solvibilità dei fiorentini i quali, non solo potevano permettersi il lusso di eseguire il ricco rivestimento al loro campanile, ma erano in grado di rivestire così l'intera città[6].

Epoca contemporanea

Il Campanile di Giotto è gestito dall'Opera di Santa Maria del Fiore[7], che gestisce il relativo museo, la Cattedrale, il Battistero e altri monumenti che si affacciano sulla piazza. L'ente non si occupa solo della fruizione museale, ma è responsabile anche della conservazione, dei restauri e dell'ordinaria manutenzione degli edifici. Nel 2000 i biglietti staccati per salire sul campanile erano stati circa 290.000, al terzo posto come numero di ingressi dopo il Battistero (circa 485.000) e la cupola del Brunelleschi (circa 412.000)[8].