Cosimo I si circonda di artisti di primo piano, che danno corpo con le proprie opere (anche teoriche) al progetto del principe: affermare il primato indiscusso dell’arte e dell’architettura fiorentina, secondo un piano che va di pari passo con l’esaltazione del "volgare" di Dante come lingua ufficiale della cultura italiana. In questo senso la monumentale opera di Giorgio Vasari, Le Vite (prima edizione 1550, seconda edizione 1568), diviene uno degli strumenti più efficaci per enfatizzare la superiorità dell’arte fiorentina, che culmina con l’esaltazione del suo più celebre "figlio": quel Michelangelo che tuttavia declinerà più volte l’invito del duca a tornare in patria. I numerosi artisti chiamati alla corte di Cosimo I interpretano a loro modo le istanze di rappresentatività e i contenuti dai risvolti politici che informano la committenza medicea. Fra questi, oltre al ricordato Giorgio Vasari, spiccano le figure di Benvenuto Cellini, Bronzino e Bartolomeo Ammannati. Parte degli orientamenti artistici di Cosimo I si ritrova anche nel figlio Francesco I: il suo carattere introverso, le sue inclinazioni alle sperimentazioni alchemiche e la sua predisposizione per un ideale di bellezza sofisticata, artificiosa (cioè attraversata da simboli e metafore), lo portano tuttavia a prediligere artisti diversi, fra cui si distingue lo scultore fiammingo Giambologna.
Il terzo granduca, Ferdinando I (1587-1609), seguirà le orme del padre Cosimo distinguendosi come grande mecenate e protettore di artisti.