Брунеллески спроектировал капеллу так, что она сочетает в себе поперечное развитие пространства интерьера с центрической композицией, а снаружи подчеркнуто фасадное решение здания с его купольным завершением. Основные пространственные элементы интерьера распределены по двум взаимно перпендикулярным осям, отчего возникает уравновешенная система здания с куполом на парусах в центре и тремя неравными по ширине ветвями креста по его сторонам. Отсутствие четвертой восполнено портиком, средняя часть которого выделена плоским куполом.
Интерьер капеллы Пацци – один из наиболее характерных и совершенных образцов своеобразного применения ордера для художественной организации стены, что является особенностью архитектуры раннего итальянского Возрождения. С помощью ордера пилястр зодчие расчленяли стену на несущие и несомые части, выявляя действующие на нее усилия сводчатого перекрытия и придавая сооружению необходимую масштабность и ритм. Брунеллески был первым, кто при этом сумел правдиво показать несущие функции стены и условность ордерных форм.
В 1436 году Брунеллески начал работать над проектом базилики Сан-Спирито. Базилика имеет своеобразный план: боковые нефы с прилегающими к ним полукруглыми капеллами образуют единый непрерывный ряд равных ячеек, обходящий церковь по всему периметру, за исключением западного фасада. Подобное построение капелл в виде полукруглых ниш имеет существенное конструктивное значение: складчатая стена могла быть предельно тонкой и в то же время хорошо воспринимала распор парусных сводов боковых нефов.
Последней культовой постройкой Брунеллески, в которой наметился синтез всех его новаторских приемов, была оратория (часовня) Санта-Мария дельи Анджели во Флоренции (заложена в 1434 году). Здание это не было закончено.
Вопрос о роли Брунеллески в создании нового типа городского дворца чрезвычайно усложняется тем, что единственным произведением подобного рода, для которого авторство мастера засвидетельствовано документально, остается недостроенный и сильно испорченный палаццо ди Парте Гвельфа. Однако и здесь Брунеллески достаточно ярко проявил себя как новатор, порвав со средневековой традицией гораздо решительнее, чем большинство его современников и преемников. Пропорции здания, его членения и формы определяются системой классического ордера, что составляет наиболее примечательную особенность этой постройки, представляющей самый ранний пример использования ордера в композиции городского палаццо Возрождения.
Во Флоренции сохранился ряд произведений, обнаруживающих если не непосредственное участие Брунеллески, то, во всяком случае, его непосредственное влияние. К ним относятся палаццо Пацци, палаццо Питти и Бадия (аббатство) во Фьезоле.
Ни одно из начатых Филиппо больших строительств не было им закончено, на всех он был занят, всеми руководил одновременно И не только во Флоренции. Параллельно он строил в Пизе, Пистойе, Прато – в эти города ездил регулярно, иногда несколько раз в год. В Сиене, Лукке, Вольтерре, в Ливорно и его окрестностях, в Сан-Джованни Валь д'Арно он возглавлял фортификационные работы. Брунеллески заседал в различных советах, комиссиях, давал консультации по вопросам, связанным с архитектурой, строительством, инженерным делом; его приглашали в Милан в связи с постройкой собора, спрашивали его совета относительно укрепления Миланского замка. Он ездил в качестве консультанта в Феррару, Римини, Мантую, проводил экспертизу мрамора в Карраре.
Брунеллески очень точно описал обстановку, в которой ему приходилось работать на протяжении всей своей жизни. Он выполнял заказы коммуны, деньги брались из государственной казны. Поэтому работа Брунеллески на всех ее стадиях контролировалась разного рода комиссиями и назначавшимися коммуной чиновниками. Каждое его предложение, каждая модель, каждый новый этап в строительстве подвергался проверке. Его снова и снова заставляли участвовать в конкурсах, получать одобрение жюри, состоявших, как правило, не столько из специалистов, сколько из уважаемых граждан, зачастую ничего не понимавших в существе вопроса и сводивших при обсуждениях свои политические и частные счеты.
Брунеллески приходилось считаться с новыми формами бюрократии, сложившимися во Флорентийской Республике. Его конфликт – это не конфликт нового человека с пережитками старого средневекового устройства, но конфликт человека нового времени с новыми формами организации общества.