La fondazione del battistero si data al 1152, ma la sua costruzione ha avuto una durata di oltre due secoli. La prima fase di edificazione, fino alla sommità degli archi del primo ordine, fu diretta dall’architetto Diotisalvi. Dagli inizi del XIII secolo fu invece Guidetto che si occupò delle decorazioni delle porte e dei muri fino alla copertura della navata anulare. A partire dal 1260 Nicola Pisano intervenne sul perimetrale, portandolo fino all’altezza degli archetti della galleria esterna. Fu invece Giovanni Pisano che aggiunse i sovrastanti timpani. Dopo una lunga interruzione i lavori ripresero nel pieno Trecento con il coronamento del matroneo e l’edificazione della copertura.
L’edificio, a pianta circolare, presenta all’esterno un primo ordine con una serie di arcate cieche a tutto sesto scandite da colonne addossate, entro le quali sono aperte monofore e quattro porte. Al di sopra è un corridoio di colonne archivoltate con una ricca decorazione scultorea entro timpani. Le lacune in questo ciclo figurativo sono dovute al trasferimento delle statue nel vicino Museo dell’Opera del Duomo. Gli stessi archi recano sulle imposte protomi umane eseguite da Nicola Pisano e dalla sua bottega a partire dal 1265.
Sopra l’ultima fascia di paramento in marmo si innesta la cupola, scandita in basso da una teoria di edicole marmoree sormontate da una coppia di pennacchi e da un frontespizio triangolare. Sulla sommità è posta una statua in rame dorato raffigurante S. Giovanni, eseguita nel 1395 da Turino di Sano da Siena.
Il portale rivolto verso la Cattedrale fu decorato intorno al 1203-1204 da scultori di cultura greco-bizantina; il ciclo è introdotto da due colonne laterali decorate e girali vegetali.