La sagrestia fu costruita nel 1380 sulla parete terminale della chiesetta antica seconda l'architettura della nuova chiesa, a vano unico gotico. Essa rimase a lungo anche cappella dedicata all'Annunziata e come tale, dal 1419 al 1420, servì per le orazioni private di papa Martino V, ospite in Santa Maria Novella durante il suo lento spostamento da Costanza, dove era stato eletto papa, verso la sede di Roma.