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 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 A, 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 curvileneo 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 B e quella dell'Assunta C 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 custiditi preziosi arredi liturgici per lo più appartenenti al XVII secolo.

L'aspetto medioevale con cui oggi conosciamo il palazzo è il risultato di un rifacimento eseguito alla metà dell'Ottocento. Su progetto dell'architetto Giuseppe Faldi, l'amministrazione comunale, per lo stato di deterioramento in cui versava il vecchio edificio, decise il suo totale recupero. Inquell'occasione il palazzo fu ampliato includendo tutte le proprietà adiacenti che così furono riunite in un unico edificio. Il fronte con le sue finestre a bifora fu innalzato di un piano e la facciata fu resa omogenea con un intonaco che simula la pietra. Anche i vecchi stemmi furono ricollocati.
Si trattava di una precisa scelta culturale per rievocare, in epoca risorgimentale, quello che era stato il periodo di massimo fulgore della città.
Sicuramente dalla seconda metà del Trecento, anno in cui i documenti ci dicono che venne "rinnovato" per la prima volta l'originario edificio, il palazzo fu abitato da coloro che hanno amministrato la giustizia a Pistoia; in epoca medioevale il Podestà e, durante la dominazione medicea, i Commissari fiorentini.
Nei primi anni dell'Ottocento, dopo l'abolizione delle magistrature podestarili, il palazzo divenne sede del Tribunale Collegiale e qualche anno dopo del Regio Tribunale di Prima Istanza. Fu a seguito di questo cambiamento e delle nuove esigenze che il vecchio palazzo non riusciva più a soddisfare che fu decisa, come è stato già detto, la sua ristrutturazione e il suo ampliamento.
Nel Trecento il primitivo edificio, incentrato sulla corte a pianta quadrata e corrispondente a quello che oggi è lo spazio occupato dalle prime quattro finestre a sinistra, in asse alle quali si apre il portone d'ingresso, fu aggiunto un nuovo corpo destinato ad accogliere gli alloggi delle guardie, le prigioni e le stalle. Nella corte interna come dimostrano gli scranni in pietra dove risiedevano i magistrati, quelli oggi visibili sono stati costruiti nei primi anni del Cinquecento, si svolgevano i processi pubblici.
La decorazione a tempera o a fresco con gli stemmi dei podestà e dei commissari che adorna questo loggiato, è datata a partire dal XV secolo, ma fu completata, anch'essa in stile, nell'Ottocento da Bartolomeo Valiani, Ferdinado Marini ed Aurelio Machol che, proprio per il profondo senso campanilistico che guidava l'operazione di restauro, aggiunsero anche alcune scene in ricordo delle epoche più gloriose della città.
Le scale presenti sulla destra dell'ingresso conducevano alla grande sala del primo piano, quella in cui ancora oggi si celebrano le udienze, e agli appartamenti privati.

Alla fine del XIII secolo, quando la città di Pistoia conobbe un periodo di grande floridezza economica e politica, si rese necessario costruire un palazzo più ampio e dignitoso per le magistrature cittadine che sino a quel momento avevano trovato sede provvisoria prima in alcune case private e poi in un più vecchio palazzo di cui oggi non rimane alcuna traccia.
Una tradizione diffusa nel secolo scorso, ma non confermata da alcun documento, vuole che il palazzo che ancora oggi è sede dell'amministrazione comunale sia stato fatto costruire dal podestà Giano della Bella, da cui la denominazione di Palazzo di Giano che ancora oggi lo contraddistingue. In realtà già prima della reggenza di quest'ultimo il comune aveva acquistato un nucleo di abitazioni poste all'angolo tra la piazza e l'attuale Ripa del Sale, in prossimità della prima cinta di mura. Viene così a cadere, stando alla più recente storiografia, un qualsiasi ruolo attivo da parte di questo podestà.
Le vicende costruttive del palazzo sono assai complesse e ancora oggi non del tutto chiarite, ma nonostante la scarsa documentazione è possibile ricostruirne le principali fasi.
Dopo la costruzione del primo nucleo, avvenuta alla fine del Duecento intorno al cortile in cui oggi è stato posto il Miracolo dello scultore pistoiese Marino Marini, il palazzo dei Signori Anziani e del Gonfaloniere di giustizia venne ampliato durante la prima metà del secolo successivo con l'aggiunta, tra l'altro, del portico di facciata che in un primo momento si limitò a sole quattro arcate. Un ulteriore ampliamento avvenne quando furono costruiti gli ambienti confinanti con la Ripa della Comunità, oggi destinati a sede di mostre temporane, e il palazzo fu innalzato fino al secondo piano. Si provvide anche alla costruzione della quinta arcata di facciata in modo da dare omogeneità al fronte che si caratterizza per la sua originalità rispetto ai moduli dell'architettura pubblica toscana. Verso la metà del XIV secolo il palazzo assunse l'aspetto che tutt'oggi lo caratterizza; sono infatti assai limitate le integrazioni avvenute nei secoli successivi e per lo più riguardano gli ambienti interni che si sono dovuti adattare nel corso del tempo alle nuove esigenze delle amministrazioni che si sono succedute.
Della prima metà del Seicento è comunque la costruzione del ponte che unisce il palazzo alla cattedrale in modo da consentire alle Magistrature cittadine di raggiungere direttamente il coro per assistere alle funzioni religiose.
Durante la massima affermazione del regime mediceo venne apposto sulla facciata il grande stemma centrale con le armi dei Medici sormontate dalla tiara papale e da grandi chiavi in onore di Papa Leone X, illustre membro di tale famiglia. Comunque sulla facciata non mancano insegne dell'epoca medioevale, quali la testa di marmo nero sormontata da una mazza in ferro che una leggenda popolare identifica con l'effige del traditore della città Filippo Tedici, anche se presumibilmente si tratta del ritratto di Re Musetto II di Maiorca, ucciso dal capitano pistoiese Grandonio dei Ghisilieri durante la conquista delle Baleari nel XII secolo. La testa del Tedici si trova invece sul portale di Sant'Andrea e la tradizione vuole che sia nera perchè in segno di spregio vi venivano spente le torce prima di entrare in chiesa.

E' certamente di antica origine, molti indizi ne riconducono infatti la fondazione già al periodo della dominazione longobarda. Sebbene in alcuni momenti sia stata identificata con la cattedrale paleocristiana per il particolare orientamento dell'abside, la pieve di S. Andrea risale molto probabilmente al VII secolo.
S. Andrea venne rinnovata nelle forme odierne attorno alla metà del XII secolo. Le peculiarità dell'edificio si colgono in primo luogo nel fronte la cui tessitura policroma introduce i tre portali tra cui il mediano con l'architrave istoriato. Questo fu scolpito subito dopo la metà del XII secolo da Gruamonte e raffigura il Viaggio dei Magi; un'insolita iconografia che suggerisce un particolare rapporto tra la chiesa e quel tratto urbano della via Francigena sulla quale era stata costruita. Stilisticamente sia Gruamonte che Enrico, il maestro che firmò i due capitelli che sorreggono l'architrave, appartennero alla corrente sviluppatasi all'ombra della cattedrale di Pisa, il cui capostipite fu Guglielmo.
L'interno della chiesa, articolato in tre navate con colonne ed abside semicircolare, si inserisce a pieno diritto nel generale rinnovamento che coinvolse le maggiori chiese pistoiesi alla metà del XII secolo. Il suo odierno aspetto deriva dai lavori di restauro che si sono succeduti nel tempo ed in particolare dai più recenti che, demolendo la maggior parte degli interventi aggiuntisi nei secoli, hanno restituito un edificio certamente austero e suggestivo ma diverso dal primitivo, la cui ricchezza cromatica è però ancora testimoniata dai pochi affreschi rimasti.
La chiesa è custode di opere d'arte di altissimo pregio che ne fanno uno dei luoghi più interessanti della regione. Tra queste spiccano il Pulpito A che Giovanni Pisano scolpì alla fine del XIII secolo e il Crocefisso igneo B, collocato al primo altare della parete sinistra, proveniente da Santa Maria di Ripalta ed eseguito dallo stesso Giovanni.
Il recinto presbiteriale, le cui formelle scolpite in età romanica, oggi alla parete destra C, era così descritta nelle guide locali del secolo scorso: intorno al presbiterio sono delle formelle di marmo a rosoni, con ornamenti in bassorilievo.
L'altare maggiore, voluto dalla famiglia Pappagalli dopo la metà del XVIII secolo, è stato sostituito da un altare D ottenuto impiegando una lastra tombale trecentesca rinvenuta durante alcuni scavi effettuati nelle immediate vicinanze di Pistoia. Sulla parete destra è un altro Crocefisso ligneo E entro tabernacolo rinascimentale attribuito a Giovanni Pisano mentre il catino absidale si orna di una imponente raffigurazione di Dio padre benedicente F dipinto nel 1506 dal pistoiese Bernardino del Signoraccio

Sulla consuetudine dell'affidare le elemosine a un tronco cavo è sorta la tradizione pistoiese del sogno dei due pii coniugi, Antimo e Bendinella, ai quali sullo scorcio del Duecento apparve la Vergine Maria che ordinò loro di fondare un ospedale là dove avessero trovato un ceppo fiorito in pieno inverno. Da qui il nome e l'insegna dell'istituzione assistenziale pistoiese i cui compiti contemplavano il sostegno dei poveri e la cura degli infermi. Per il ruolo sociale rivestito, il Ceppo, come analoghe istituzioni, esercitò una funzione determinante nella città soprattutto durante le frequenti calamità che affliggevano la società medioevale.
L'ospedale si inserì nell'articolato sistema previdenziale cittadino per divenire, grazie ai lasciti e alle donazioni, soprattutto a partire dall'anno della terribile peste narrata dal Boccaccio, il più potente ente assistenziale di Pistoia.
A conferma del prestigio raggiunto, l'istituzione divenne, sullo scorcio del Quattrocento, oggetto dell'aspra lotta che oppose le fazioni capeggiate dalle nobili famiglie pistoiesi dei Panciatichi e dei Cancellieri i quali, con ferocia, se ne contesero l'amministrazione. A seguito dell'inevitabile intervento riconciliatore fiorentino l'ente fu assoggettato all'Ospedale di Santa Maria Nuova di Firenze.
Nel frattempo i modesti locali medievali si erano ampliati e con il loggiato prospiciente la piazza assunsero i caratteri architettonici dello stile brunelleschiano il cui prototipo è l'Ospedale degli Innocenti di Firenze.
Il fregio policromo che caratterizza il loggiato fu commissionato dallo Spedalingo Leonardo Buonafede allo scopo di promuovere le finalità benefiche dell'ente e di propagandare la nuova gestione fiorentina.
Il Ceppo divenne, presumibilmente nel Cinquecento, sede di una Scuola
Medica che nei secoli formò medici di valore, tra cui l'anatomista-patologo Filippo Pacini al quale è dedicata la vicina strada. Della scuola rimane oggi testimonianza nella raccolta degli antichi ferri chirurgici ordinati nel Museo dell'Accademia Medica del Ceppo.
Amministrato dagli Spedalinghi di Santa Maria Nuova crebbe fino ad assorbire altre e simili istituzioni; alla fine del Settecento divenne l'ente ospedaliero cittadino, ruolo che tutt'oggi mantiene.