All'interno del Duomo, dietro l'altar maggiore, si aprono le due sacrestie, quella "dei Canonici" (o sacrestia vecchia) e quella "delle Messe" (o sacrestia nuova), la stessa dove si rifugiò Lorenzo il Magnifico la mattina di Pasqua del 1478 sfuggendo ai sicari che già avevano trucidato il fratello Giuliano. La "Congiura dei Pazzi", che prevedeva l'uccisione dei due giovani Medici proprio durante la messa in Duomo, fu così sventata grazie alla prontezza dell'amico Agnolo Poliziano, che spinse Lorenzo in sacrestia barricandone la porta e resistendo con pochi amici fino alla fuga dei congiurati assaliti dal popolo inferocito.

Entrambe le sacrestie sono chiuse da una porta sormontata da una lunetta in terracotta smaltata dove Luca della Robbia ha raffigurato l'Ascensione (sacrestia vecchia) e la Resurrezione (sacrestia nuova). L'artista era stato anche incaricato dell'esecuzione dei due portali in bronzo, lavoro già rifiutato da Donatello, ma eseguì solo il primo, quello della sacrestia nuova, commissionato nel 1446 ma fuso solo nel 1474 e realizzato con l'aiuto di Michelozzo e Maso di Bartolomeo.

Entrambe le sacrestie sono chiuse da una porta sormontata da una lunetta in terracotta smaltata dove Luca della Robbia ha raffigurato l'Ascensione (sacrestia vecchia) e la Resurrezione (sacrestia nuova). L'artista era stato anche incaricato dell'esecuzione dei due portali in bronzo, lavoro già rifiutato da Donatello, ma eseguì solo il primo, quello della sacrestia nuova, commissionato nel 1446 ma fuso solo nel 1474 e realizzato con l'aiuto di Michelozzo e Maso di Bartolomeo.
Proprio sopra le sacrestie stavano fino al 1688 le due superbe Cantorie scolpite in marmo da Donatello (1433-38) e Luca della Robbia (1431-35, è la sua prima opera documentata) oggi esposte nel Museo dell'Opera del Duomo. Si tratta di due capolavori che interpretano in maniera sostanzialmente diversa il messaggio della scultura classica: composte, misurate e serene le formelle scolpite da Luca, già anti-classica la cantoria di Donatello, dove i putti si inseguono in una danza dionisiaca che avvicina l'opera all'arte tardo-antica di epoca imperiale.

Da segnalare nella Sacrestia delle Messe gli armadi intarsiati da Giuliano e Benedetto da Maiano (1463-65), i cui disegni furono forniti dallo stesso Brunelleschi e da artisti come Antonio del Pollaiolo e Alessio Baldovinetti. E ancora una testa d'angelo di Mino da Fiesole e un lavabo di Andrea da Buggiano (1440), figlio adottivo del Brunelleschi.