В черни, и смальте, и в рельефе по камню, и в резьбе, гранении и полировке драгоценных камней он в короткое время стал превосходным мастером, и так было во всем, за что он брался, и в этом искусстве и во всяком другом он добивался успеха гораздо большего, чем это казалось возможным в его возрасте».
В 1398 году Брунеллески вступил в «Арте делла сета» и стал золотых дел мастером. В этом цехе, занимавшемся производством шелковых тканей, пряли также золотые и серебряные нити. Однако вступление в цех еще не давало аттестата, он получил его лишь шесть лет спустя, в 1404 году. До этого он проходил практику в мастерской известного ювелира Линардо ди Маттео Дуччи в Пистойе. Филиппо оставался в Пистойе до 1401 года. Когда объявили конкурс на вторые двери флорентийского Баптистерия, он, по-видимому, жил уже во Флоренции, ему исполнилось двадцать четыре года.
Поездка в Рим вместе с Донателло, где оба мастера изучали памятники античного искусства, имела решающее значение для Брунеллески в выборе своего главного дела. Но его жизнь была связана не только с зодчеством, но и с политикой. Филиппо располагал крупным состоянием, имел дом во Флоренции и земельные владения в ее окрестностях. Он постоянно избирался в правительственные органы Республики, с 1400 по 1405 год – в Совет дель Пополо или Совет дель Коммуне. Затем, после тринадцатилетнего перерыва, с 1418 года он регулярно избирался в Совет дель Дудженто и одновременно в одну из «палат» – дель Пополо или дель Коммуне, причем не пропускал почти ни одного заседания.
Вся строительная деятельность Брунеллески, как в самом городе, так и за его пределами, проходила по поручению или с одобрения Флорентийской коммуны. По проектам Филиппо и под его руководством была возведена целая система укреплений в завоеванных Республикой городах, на границах подчиненных ей или контролируемых территорий. Крупные фортификационные работы велись в Пистойе, Лукке, Пизе, Ливорно, Римини, Сиене и в окрестностях этих городов. Флоренция оказалась окруженной широким кольцом крепостей. Брунеллески укреплял берега Арно, строил мосты. Он включен в сложные отношения с миланскими герцогами. В краткие промежутки перемирий его посылали в Милан, Мантую, Феррару – по-видимому, не только в связи с его профессиональными обязанностями, но и с дипломатической миссией.
Если до конкурса на возведение купола собора Санта-Мария дель Фьоре Брунеллески оставался «частным» человеком, свободным в выборе занятий и развлечений, то теперь он стал человеком государственным, жизнь которого была расписана по часам. Он работал сразу на нескольких объектах, руководил большими группами мастеров и рабочих. Параллельно со строительством собора в том же 1419 году Брунеллески приступил к созданию комплекса Воспитательного дома.
Фактически Брунеллески был главным архитектором Флоренции; он почти не строил для частных лиц, выполнял преимущественно правительственные или общественные заказы. В одном из документов флорентийской Синьории, который датируется 1421 годом, его называют: «…муж проницательнейшего ума, одаренный удивительным мастерством и изобретательностью…».
Купол собора Санта-Мария дель Фьоре – наиболее раннее из крупнейших произведений Брунеллески во Флоренции. Сооружение купола над алтарной частью базилики, начатое архитектором Арнольфо ди Камбио около 1295 года и законченное в основном к 1367 году зодчими Джотто, Андреа Пизано, Франческо Таленти, для средневековой строительной техники Италии оказалось непосильной задачей. Она была разрешена только мастером Возрождения, новатором, в лице которого гармонично сочетались архитектор, инженер, художник, ученый-теоретик и изобретатель.
Прежде чем приступить к работе, Брунеллески начертил план купола в натуральную величину.