Con la sua grande cupola visibile da ogni angolo della città la basilica è il più importante edificio rinascimentale di Pistoia. Come è accaduto spesso per le grandi fabbriche del passato non è opera di un solo architetto. Durante l'edificazione, che durò oltre un cinquantennio, vi si alternarono infatti diversi responsabili ciascuno dei quali apportò soluzioni personali all'originario progetto. Studi recenti hanno attribuito il primo modello a Giuliano da Sangallo, uno tra i più stimati architetti della corte medicea che con grande maestria seppe rinnovare la tipologia edilizia rinascimentale guardando direttamente all'architettura antica. E' così smentita la tradizione vasariana, poi rafforzata dal campanilismo cittadino, che indicava quale unico artefice l'architetto pistoiese Ventura Vitoni al quale, comunque, resta un ruolo da protagonista essendo stato il direttore dei lavori per ben venticinque anni. La Cupola della Basilica è, in ordine d'importanza, la terza d'Italia.

La storia della basilica della Madonna ha origine il 17 luglio 1490 quando nella chiesa di S. Maria Forisportam, edificata in età medioevale e così chiamata perché fuori della prima cerchia muraria, si verificò un evento eccezionale: l'immagine della Madonna lacrimò acqua argentea. In ricordo di questo prodigioso sudore, e a causa dell'inadeguatezza del primitivo edificio incapace ad accogliere una devozione che aveva assunto dimensioni di massa, fu decisa la costruzione di una grandiosa chiesa in cui ricollocare il muro con l'antica e miracolosa immagine. L'ampio vestibolo di ingresso, anomalo rispetto alla tradizione che vedeva i santuari generalmente preceduti da porticati destinati al riposo dei pellegrini, introduce all'aula ottagonale che è l'elemento caratterizzante di gran parte dei santuari mariani costruiti in età rinascimentale. All'interno si aprono sei cappelle la più grande delle quali accoglie l'altare maggiore, opera commissionata al manierista fiorentino Pietro Tacca in sostituzione del precedente altare in legno oggi conservato nel Battistero. Un'edicola con colonne corinzie e un frontone curvilineo racchiude l'affresco miracoloso, traslato qui alla metà del Cinquecento quando fu ultimata la grande cupola che tanti problemi aveva creato a Giorgio Vasari che ne era stato l'artefice. Ai lati dell'altare maggiore si aprono tra le altre la Cappella dell'Annunziata e quella dell'Assunta in cui si possono ammirare, rispettivamente, opere attribuite a Ludovico Buti e Francesco Morandini detto il Poppi entrambi artisti di rilievo nella Firenze del primo Seicento, mentre il vestibolo venne decorato ai primi del Settecento da Giovan Domenico Piastrini, e altri artisti, con scene che illustrano il Miracolo e la costruzione della basilica. Con la bolla papale del 1515 fu stabilito il nuovo nome della chiesa: da S. Maria Forisportam a S. Maria dell'Umiltà; da allora il nuovo tempio s'identifica con l'immagine della Vergine seduta per terra e con il figlio al seno. In sacrestia sono custoditi preziosi arredi liturgici per lo più appartenenti al XVII secolo.

Notizie storiche

Secolo XV: la costruzione del Santuario mariano, la Basilica della Madonna dell'Umiltà, fu ardentemente voluta per offrire una sede più degna all'immagine affrescata raffigurante la Madonna con il Bambino (seduta umilmente anziché sul trono) posta nell'antica chiesa extraurbana di S. Maria Forisportam (il nuovo edificio nacque dalle sue fondamenta). Infatti, nel 1490 l'immagine fu protagonista di un evento prodigioso: il Miracolo della sudorazione. "L'anno del Signore 1490 alli 17 di luglio in giorno sabbato, fu veduta questa immagine spargere sudore, o vero liquore della sua Santa Testa alla similitudine d'acqua viva d'un limpido fonte, e dall'una, e l'altra parte della fronte, che miracolosamente irrigavano le sue vestimenta. Per questa novità era frequentata la detta chiesa con molta devozione da alcuni: i quali veduto il Miracolo cominciarono a suonare le campane". Secolo XVI: I lavori iniziarono nel 1545 su progetto di Giuliano da Sangallo. La costruzione, spesso interrotta per mancanza di fondi o per le vicende legate alla storia politica della città, fu affidata al pistoiese Ventura Vitoni. Nel 1500 interruzione dei lavori per la guerra tra le due famiglie pistoiesi dei Panciatichi e dei Cancellieri. Nel 1513 fu costruita la nuova sacrestia. Nel periodo 1517 - 1522 fu costruita e decorata l'abside. Nel 1513 edicola per l'Altare Maggiore. Nel 1515 Papa Leone X intitolò il Santuario alla Madonna dell'Umiltà. Nel 1579 l'affresco con l'immagine sacra fu trasferito sull'altare maggiore. "Ricordo come da dì 16 di novembre per in sino 24 detto sempre si stette intorno a decta maiestà Sancta per dare ordine di levarla con fasciature di legnami et chiavarde di ferro con ordine dello ingegnieri mandato da sua Alteza Catolico Signore subito giunto che fu a dì 25 novembre onde a dì 28 di decto mese l'ebeno tagliata quasi tutta".
Come testimoniano queste parole l'operazione di trasferimento dell'affresco dovette comportare non pochi rischi. Sono stati molti gli artisti che hanno lavorato all'edificazione del santuario, da Giuliano da Sangallo, al fratello Antonio, a Francesco di Giovanni da Firenze ad Antonio Pollaiolo. La costruzione fu dunque contraddistinta da un lungo e complesso lavoro. Dal 1540 in poi si susseguirono nuove e numerose richieste a Cosimo I affinché si trovassero i finanziamenti necessari a riprendere i lavori, in particolare per la definizione della copertura (oltre al progetto della cupola era prevista anche una copertura a capriate su progetto di Nanni Unghero). Finito l'ampio vestibolo era dunque rimasta da finire la Tribuna e occorreva impostare la cupola. Nel 1561 ottenuti i finanziamenti Giorgio Vasari poteva fare il primo sopralluogo a Pistoia e definire la costruzione della copertura ispirandosi alla più famosa cupola fiorentina del Brunelleschi. Ma già dall'inizio dei lavori, vista la mole della cupola stessa iniziarono i primi cedimenti della base consolidati dall'innesto di tiranti cosa che provocò le prime critiche al progetto stesso, in particolare da Jacopo Lafri.
Nel 1568 si appaltò la Lanterna allo scalpellino Andrea di Matteo. Nel 1571 seguirono altri segni di cedimento di parte della struttura. Nel 1576 Bartolomeo Ammannati lavorò al fine di effettuare ulteriori interventi di consolidamento che continuarono fino al 1584, seguiti anche da Jacopo Lafri. La chiesa fu inaugurata il 31 Dicembre 1582.