Nel 1587, durante lo smantellamento dell’incompiuta facciata medievale del Duomo, gran parte della decorazione muraria andò dispersa; in questa sala sono esposti alcuni tra frammenti superstiti. Tra questi figurano pezzi rinvenuti nello scavo effettuato sotto le navate di Santa Maria del Fiore che mise in luce i resti della vecchia cattedrale, Santa Reparata. Nel corso dei lavori, avvenuti negli anni 1965-1973, fu rimossa la pavimentazione del nuovo Duomo e sul retro di alcune lastre bianche furono trovate decorazioni trecentesche, a conferma dell’usanza dell’Opera di riciclare i costosi marmi a seconda delle esigenze del progetto in evoluzione.
I marmi scolpiti e decorati con tessere musive in oro o colorate facevano della facciata del Duomo un’immagine della Gerusalemme celeste descritta nel Nuovo Testamento, le cui mura sono costruite di gemme preziose (Apocalisse 21, 18-21). Soprattutto al tramonto, quando il fronte occidentale del tempio riceve l’ultimo sole, doveva essere chiara l’allusione alla città futura. Al centro, la sala ospita anche la Madonna di San Giorgio alla Costa di Giotto, in prestito a lungo termine dal Museo diocesano di Santo Stefano al Ponte, attualmente chiuso al pubblico.