La Florence romaine ("Florentia", cité-fleur), fondée vers 59 av. J.C., connait ses moments de grande prospérité commerciale et agricole sous l'empire d'Adrien (117-138 ap. J.C.) qui y fit construire un amphithéâtre de 20000 places (124-130) puis vers 285, lorsque la ville devint le siège d'un "corrector" qui gouverna un domaine s'étendant jusqu'à l'Ombrie et au Lazio septentrional.
Déjà durant la première de ces deux phases, la prédication de l'évangile se répandit parmi les populations rurales vivant autour de Florence: la nouvelle religion arriva du sud, de Rome, et c'est effectivement en Oltrarno, hors des murs, que s'établit une colonie de marchands d'origine syrienne convertie. Et c'est là, à la rencontre de la via Cassia avec l'Arno, que vécut la première communauté chrétienne autour de l'église de Sainte Félicité: les premiers cultes chrétiens connus étant celui du martyre palestinien Felicitas et celui du diacre Laurent.

Il faudra toutefois plus d'un siècle avant de rencontrer le premier martyre de la ville, San Miniato, au nom clairement oriental. Miniato (ou Minias), peut-être un prince arménien, fut décapité durant les persécutions de l'empereur Decio (249-251) et on raconte qu'ensuite le martyre prit sa tête tranchée sous le bras et grimpa sur les collines où il souhaitait être enterré. La Basilique de San Miniato aurait alors été bâtie sur sa tombe.

Autre date importante pour l'histoire de la christianisation de Florence est celle de 313, année de l'Edit grâce auquel Constantine autorisa le culte du Christ dans tout l'empire. Les documents révèlent que déjà en 313 la cité était le siège épiscopal sous l'ordre de l'évèque Felice. En 393, Florence reçut la visite de Saint Ambrogio, archevêque de Milan qui consacra l'église de St Laurent (la première cathédrale) et désigna San Zanobi comme le nouvel évêque florentin. Même le nom Zanobi, d'origine grecque, nous indique que la christianisation de l'ancienne colonie romaine eut lieu par l'intermédiaire de marchands arrivés de l'est

Une nouvelle cathédrale fut érigée sous l'impulsion de San Zanobi, mort en 429, à laquelle on donna le nom de Santa Maria Reparata, vierge et martyre palestienne (une autre du Moyen Orient) tuée comme Miniato durant les persécutions de Decio, au IIIè siècle. La sainte serait apparue le 8 octobre 405, jour de son martyre, sur les collines derrière Fiesole où le général de l'empire Stilicone était en train de se battre contre les envahisseurs Goths paiens dirigés par Radagaiso. De là nacquit l'idée de lui dédier le siège épiscopal de la ville.

Les informations sur Florence de la fin de l'antiquité sont suivies de trois siècles de silence sur lesquels on sait seulement que la ville, réduite à 5000 habitants, fut conquise et gouvernée successivement par les Goths, Bizantins (Viè S.), Lombards, et Francs. On doit aux Bizantins la construction de la seconde ceinture de mur encore plus petite que celle de Rome. Les Lombards fondèrent plusieurs églises ayant pour nom celui de leurs saints préférés, tels l'archange Michel (l'actuel Orsanmichele est l'évolution du XIVè s. d'un oratoire lombardien) ainsi que St Jean Baptiste leur saint protecteur et patron de Florence jusqu'aux temps de Teodolinda. Les Francs, après avoir vaincu les Lombards en 774, imposèrent eux le culte de Saint Rémi et lui dédièrent une église que l'on peut encore voir sur la place du même nom. Selon la légende, on doit à l'intervention de Charlemagne, probablement hòte de Florence en 781 et 786, la fondation de l'église de SS.Apostoli.

La ville ne se releva qu'au IXè siècle: en 825, sous l'empereur Lothaire I, Florence était l'une des huit villes d'Italie où se trouvaient les écoles ecclésiastiques pour la formation du clergé. En 854, le territoire de Florence fut uni à celui de Fiesole: c'est l'unique "comitatus" de la péninsule à avoir deux évêchers. Suivront des incursions des Hongrois et des raids de Sarrasins et Normands arrivant par la mer et remontant l'Arno. En guise de défense, ils construirent une troisième ceinture de murs, dite "carolingia". La paix revint sous la dynastie impériale germaniqued'Othon et d'Hugo, "grand baron" de Toscane, et de sa mère Willa, fondatrice en 978 de la Badia Fiorentina (où sera enterré Hugo en 1001). Durant ces mêmes années vécut St Romuald, fondateur du monastère de Camaldoli. "Fiorenza", très aimée de Hugo, prit le place de Lucques comme pivot du marquisat mais son importance grandira encore sous le gouvernement de la famille Canossa: Bonifacio, la femme Béatrice, la fille Mathilde (morte en 1115).

Avec les guerriers Canossa, la ville devint le centre de la réforme religieuse prédiquée par le moine Idlebrando di Soana (puis pape Grégoire VII) et fut célébrée comme étant la nouvelle Bethléem par San Pier Damiani. Son importance est révélée par quelques faits: en 1055, elle accueillit un Concile en faveur de la réforme de l'église, En 1057, elle fut consacrée par le pape Stéphane IX (enterré ensuite à Santa Reparata ), en 1059 l'évêque de Florence Gherardofut ordonné pape sous le nom de Niccolò II. Enfin, c'est là que commença la prédication de St Jean Gualberto, fondateur de l'ordre vallomnbrosien et féroce accusateur du style de vie corrompu du clergé jusqu'à sa mort, survenue le 2 juillet 1073

Ce serait pendant cette période de renaissance que Matilde di Canossa, en 1075, après avoir construit la quatrième ceinture de mur (celle dont parle Dante sous les termes de "ceinture antique"), reconnut à la ville le caractère de Commune Libre marquant ainsi le point de départ de l'histoire de la République florentine.