Вскоре после возвращения из Неаполя Джотто был назначен главным архитектором Флоренции. В документе, датированном 1334 годом, говорится, что для этой должности «в целом мире невозможно найти более квалифицированного мастера, способного своей мудростью и искусством послужить во славу своего города».
Джотто спроектировал кампанилу Кафедрального собора Санта-Мария дель Фъоре. К моменту смерти художника успели построить только первый этаж звонницы. В дальнейшем первоначальный проект подвергся изменениям, а сама 90-метровая башня была закончена только в 1359 году.
В Кафедральном соборе Сиены хранится приписываемый Джотто рисунок, на котором колокольня изображена такой, какой задумывал ее сам художник. Современный вид колокольни сильно отличается от проекта Джотто, но, несмотря на это, ее продолжают называть «Башней Джотто».