布鲁内莱斯基出生在一个公务员家庭，父亲是布鲁内莱斯库·迪·李波（Brunellesco di Lippo），一位公证员，母亲为茱莉亚娜·丝庀妮（Giuliana Spini）。他是家中三个孩子中的老二，早年受过良好的教育，尤其在数学方面展现出非凡的天赋。然而，出于对艺术的热爱，他并未继承父亲的职业，而是选择了成为一名金匠学徒。在当时的佛罗伦萨，金匠不仅要从事珠宝制作，还需接受素描、设计与雕塑等一系列基本艺术训练，这为他的艺术之路奠定了坚实的基础。
布鲁内莱斯基的艺术生涯始于雕塑，他曾参与佛罗伦萨洗礼堂青铜门铸造权的竞争，虽然未能单独赢得这一荣誉，但他的作品仍然令人印象深刻。这次竞争失利后，他转向建筑领域，前往罗马学习建筑与工程，这一转变成为他艺术生涯的重要转折点。
在罗马，布鲁内莱斯基不仅研究了古代艺术，还深入探索了建筑技术，尤其是穹顶的设计。他的这些知识为他后来设计佛罗伦萨大教堂的穹顶打下了坚实的基础。这座穹顶不仅是世界上最大的穹顶之一，内径为43米，高30多米，连同顶部的希腊式圆柱尖顶塔亭，总高度达107米，更是文艺复兴时期建筑艺术的巅峰之作。
佛罗伦萨大教堂的穹顶工程历时14年，于1434年完成。这一工程不仅解决了当时建筑技术上的巨大难题，还开创了文艺复兴时期建筑的新风格。布鲁内莱斯基在设计中大胆采用了双层骨格券结构，八边形的棱角各有主券结构，与顶上的采光亭连接成整体，形成了一个非常稳定的骨架结构。同时，他还设计了内外壳中空式双层拱墙，内置楼梯可登顶，加强了穹顶的整体刚度。
此外，布鲁内莱斯基在穹顶的设计中还融入了诸多创新元素，如使用石链和木链加固圆顶，设计鱼骨形构造等。这些创新不仅解决了技术难题，还使穹顶在视觉上更加壮观，成为文艺复兴时期建筑艺术的典范。
布鲁内莱斯基以其卓越的才华和不懈的努力，为文艺复兴时期的建筑艺术作出了不可磨灭的贡献。他的佛罗伦萨大教堂穹顶不仅是建筑史上的杰作，更是人类智慧与创造力的结晶。尽管历史偶尔会将这位巨匠遗忘，但他的艺术成就和精神遗产将永远照耀着人类文明的天空。