Со Старой сакристией церкви Сан-Лоренцо часто сопоставляется капелла Пацци, построенная Филиппо Брунеллески во дворике церкви Санта-Кроче (находится в одноименном монастыре). В наши дни история создания капеллы была пересмотрена, и многие из его частей, ранее приписывавшиеся Брунеллески, считаются заслугой мастеров более поздних. Но в интерьере и экстерьере капеллы просматривается характерный именно для Брунеллески стиль, что свидетельствует об использовании его моделей и эскизов.
Монастырь Санта-Кроче начали строить в XIV веке. Он стал крупнейшим в Италии комплексом францисканского ордена, где похоронены одни из самых выдающихся людей в истории (Данте Алигьери, Галилео Галилей, Никколо Макиавелли). К началу следующего века он был практически закончен, но значительная часть построек погибла во время пожара в 1423 году. Не пострадали только трапезная, сакристия, внутренний дворик (находится сейчас позади капеллы Пацци).
После пожара начинаются реставрационные работы, в финансировании которых принимают участие городские власти и богатые семейства Флоренции (в частности, Медичи). Важную роль в восстановлении зданий монастыря играл архитектор Микелоццо. В 1429 году Андреа де Пацци, чье состояние во Флоренции было самым большим после состояния семейства Медичи, смог договориться о возведении залы для собраний капитула с условием, что он будет ктитором этого проекта и сможет устроить в зале фамильную капеллу, что было очень почетно.
Хотя Андреа и принадлежал к старому аристократическому роду, только при поддержке более мощного покровителя Козимо Медичи он был введен в ряды пополанов. Благодаря этому он обрел политическое влияние в республике, мог участвовать в выборах и принимать важные решения. Дружеское сотрудничество двух мощнейших аристократических родов в следующих поколениях завершится трагически: сын Андреа Пацци, Якопо, в 1478 году возглавит заговор против потомков Козимо — Лоренцо и Джулиано.
Планирование и строительство капитульного зала, скорее всего, было поручено Брунеллески, хотя никаких документальных свидетельств об этом не сохранилось. У биографа Вазари упоминание о капелле Пацци встречается лишь в поздней версии «Жизнеописания»: «Он построил Капитул де Пацци в первом кьостро Санто-Кроче во Флоренции».
Вазари пишет о том, что Брунеллески «своей рукой изготовил модель капитула церкви Санта-Кроче во Флоренции для семьи Пацци» и что это «вещь богатая и очень красивая». Видимо, на эту модель и опирались строители, заканчивавшие работы уже после смерти Филиппо. Участок, выделенный для зала капитула, был не очень удобным по форме: это был зажатый между стенами узкий прямоугольник к югу от трансепта основного храма, вблизи капеллы Кастеллани (слева), сакристии и капеллы Барончелли (сзади). Возможно, что стены построенного Брунеллески здания основываются на фундаменте XIV века. В финансовых документах Андреа де Пацци, в честь которого со временем и стала называться капелла-зал, содержатся сведения о том, что строительные работы закончились лишь в 1442 году.
Из сравнительно недавно обнаруженных надписей на стенах и куполе капеллы известно, что в 1443 году папа римский Евгений IV участвовал в церемониальной трапезе в помещении, расположенном над капеллой Пацци (после общего освящения базилики Санта-Кроче). Но это вовсе не обозначает, что сама капелла была уже завершена, как считалось ранее. В 1445 году умирает Андреа Пацци, и руководство проектом переходит в руки его сына Якопо. К 1446 году, последнему в жизни Брунеллески, стены капеллы возвышались на несколько метров, до уровня внутреннего антаблемента. Лишь с этого периода строительство приобрело активный характер, так как возглавлять работы стал Джулиано да Майяно.
Такие темпы обусловливались не только медлительностью Брунеллески из-за занятости на других проектах, но и нестабильным финансированием со стороны Пацци. Основное строительство было завершено только в 1440-1450-е годы. В изначальном проекте не предполагался портик. Оформление фасадной стены включало четыре высоких арочных окна, дверь, а также круглое окно в верхней части, которое было симметрично такому же окну в алтаре (заложено). Портик же был пристроен в 1461 году, если верить надписи, оставленной на внешней поверхности купола. Его автором иногда считают Антонио Манетти Чьякерри.
Внутренняя отделка разрабатывалась вплоть до 1478 года. От этого года сохранилось документальное свидетельство об обращении в специально учрежденный суд Бенедетто да Майано, также занимавшегося украшением основной церкви монастыря Санта-Кроче. Он предъявил иск о неоплате работ в капелле, из чего становится ясно, что наследники семейства Пацци были уже не столь сильно заинтересованы в строительстве.
Капелла Пацци очень близка Старой сакристии церкви Сан-Лоренцо. Ее планировка восходит к квадратному плану, который перекрыт зонтичным куполом, разделенным на 12 частей. Деление подчеркивается ребрами. К основному пространству с восточной стороны примыкает небольшой алтарь со сферическим куполом на парусах и с декором в виде ракушек (конх).
Но в данном проекте Брунеллески располагает по боковым сторонам основного квадрата два узких вытянутых прямоугольника, каждый из которых завершается кессоннированным коробовым сводом.
Таким образом, в общем прямоугольном пространстве (18,15×10,95 метра) сочетается поперечная ось и центрическая композиция. Очертания боковых арок соотносятся с оформлением западной и восточной стен, которые также завершаются полукруглыми мотивами. За счет повторения одной и той же формы возникает иллюзия уходящей вдаль арочной перспективы. Благодаря такому строению, когда с каждой стороны образуется как бы рукав креста, все пространство воспринимается как крестово-купольное.
Внутренний декор обладает мощной архитектоничностью: нижний ряд строится на соотношении строгих вертикальных и горизонтальных ритмов за счет пилястр с коринфскими капителями и антаблемента с традиционной для Брунеллески разработкой несколькими профилями. Они образуют красивую конструкцию, в верхнем ярусе завершающуюся более легкими арочными элементами. Переход от нижнего яруса к верхнему осуществляется за счет глухих арок в простенках между пилястрами, которые точно совпадают по форме и размеру с полуциркульными окнами входной стены. Над всей композицией парит купол с рядом круглых окон в основании и верхним окулюсом.
Шестиколонный портик с центральным интерколумнием в виде арки типологически относится к так называемому сирийскому портику, известному с римских времен. Арочный мотив, а также ложный сферический купол в центре, идентичный куполу над алтарем, связывает внешнее убранство портика с интерьером. Все членения и элементы подчеркиваются темным цветом серого камня, который выделяется на общем фоне белой штукатурки мощным геометрическим каркасом. Подобная графичность архитектурного декора является визитной карточкой Филиппо Брунеллески. А высочайшее качество выполненной работы заставляет только с трудом предполагать, что сам мастер мог не участвовать в процессе.
В более позднем декорировании интерьера принимали участие Лука делла Роббиа, один из ремесленников его мастерской Дезидерио да Сеттиньяно и, возможно, Донателло. Вместе с архитектором Бенедетто да Майано они работали над храмом монастыря Санта-Кроче. В капелле Пацци мастера расположили крупные медальоны на парусах главного купола с изображениями четырех евангелистов (Донателло). Стены также украшаются 12 медальонами с апостолами (Роббиа). В нижних углах основных парусов расположены гербы рода Пацци: два дельфина. Фриз украшают попеременно чередующиеся херувимы и агнцы, которые входили в состав герба цеха шерстяников Лана (Андреа Пацци принадлежал к этому цеху).
Эффектно смотрится фон фриза — темно-синий, на котором выступают коричневато-красные и синие головки херувимов, желто-красные агнцы, красные цветы. Рамы выделены зеленым цветом. Фоны гербов также сделаны темно-синими, дельфины — коричневатожелтыми. Еще более ярким цветом оформлены фоны основных медальонов, заполненных светло-голубой, изумрудной, фиолетовой и густой синей глазурью. Несмотря на некоторую традиционность капеллы Пацци, отдельные элементы которой встречаются и в других произведениях Брунеллески, в ней продолжает разрабатываться идея центрально-купольного пространства. Эта постройка является подлинной жемчужиной Раннего Возрождения.