之後各種工作接踵而至，其中最重要的是設計了花之聖母大教堂的穹頂(1419-1436)和聖洛倫索教堂的聖器室(1421-1440)。百花聖母大教堂的復雜歷史無需贅述。需要提到的是，在1418中，只有穹頂還沒有啟動。當時的問題是，教堂在上個世紀設計出來後，沒有人知道如何建造穹頂。這個穹頂比羅馬的萬神殿還要大，自萬神殿之後就沒有建造過更大的穹頂。因為城市貴族被禁止使用扶壁，他們也無法搭建足夠高、足夠堅固的腳手架(而且也沒有足夠的材料)，所以很難知道這麽大的穹頂是如何搭建起來的，甚至只是為了不讓它倒下來。還必須考慮到當時靜力學還沒有發展起來，用的石膏要幾天才能凝固，所以要用腳手架支撐很久。1419年，羊毛商行會舉辦了壹場征集建築方案的比賽，主要競爭對手是吉貝爾蒂和布魯內萊斯基。這壹次，Buruneleski獲勝並被任命。
穹頂、燈光亭(建於1436-約1450)和耳廳(建於1439-1445)占據了別魯內列斯基壹生中的大部分時間，他的成功無疑歸功於他的技術和數學能力。建造穹頂用了400多萬塊磚。為了將建築材料運送到高處，他發明了起重機，這顯然是受到維特魯威在《建築十書》中描述的啟發。書中描述了公元1世紀建造萬神殿、戴克裏先浴場等大型建築時所使用的機械，在布魯納列斯基時代他仍能親眼看到。為了防止他人剽竊自己的成果，Buruneleski為這種起重機申請了專利。Burunelesky還被授予他發明的運輸船的第壹個現代專利權。
布魯內爾斯基設計的聖洛倫索大教堂(1419-1480s)和聖靈大教堂(1441-1481)成為文藝復興時期建築的典範，人們認為後者更符合他的設計理念。