A pianta ottagonale, interamente rivestito di lastre di marmo bianco e verde di Prato, il Battistero è coperto da una cupola ad otto spicchi poggiante sulle pareti perimetrali, mascherata all'esterno dall'elevazione delle pareti sopra l'arcata del secondo livello e da un tetto a piramide schiacciata.
Questa struttura così affascinante, ma estremamente complessa, ha creato non pochi problemi per la sua datazione