Nel 1299 d.C. il Comune di Firenze commissiona la costruzione di Palazzo Vecchio a quell' Arnolfo di Cambio, che in città aveva già realizzato i progetti per Santa Croce e per il Duomo.

L'intervento prevede l'utilizzo dell'area che spazia dalla chiesa di San Piero Scheraggio ai Palazzi degli Uberti, dei Fanti ed al Palazzo dell'Esecutore di Giustizia. L'edificio, nato per ospitare i Priori, rappresentanti delle Arti Maggiori, e che dal ‘500 sarà noto anche come Palazzo della Signoria, si ispira agli esempi tanto dei tipici palazzi comunali della regione, quanto al Castello di Poppi, dove presumibilmente lo stesso Arnolfo di Cambio lavorò nell'ultimo decennio del XIII secolo.
Il castello voluto dai Conti Guidi ed eretto fra Bibbiena e Campaldino mostra, infatti, importanti similitudini con il Palazzo Vecchio di Firenze, sia nella posizione planimetrica della torre, che nella merlatura del ballatoio; tuttavia, sul solido parallelepipedo che costituisce il nucleo dell'edificio, Arnolfo di Cambio sviluppa un ballatoio fortemente aggettante che costituisce al tempo stesso la base sulla quale nasce, in posizione asimmetrica rispetto all'intero complesso, la torre alta 94 metri.
Le superfici esterne del Palazzo della Signoria, rivestite con il bugnato rustico estratto dalle cave sulla collina di Boboli, vengono campite da due ordini di bifore, sottolineati da cornici e decorate in alto da una serie di archi che hanno la funzione di sorreggere lo slancio verso l'esterno del ballatoio superiore.
Grazie all'avanzamento del camminamento rispetto al prospetto della facciata, si rende così possibile anche aprire dei piombatoi, detti volgarmente "caditoie", attraverso cui lanciare su eventuali aggressori olio o pietre.
Nello spazio fra i vari archi di sostegno, vengono affrescati ripetitivamente dopo il 1343 d.C., la croce rossa del capitano del popolo, il giglio stemma di Firenze, le due chiavi incrociate del Papa ed altri simboli araldici della repubblica fiorentina.
La torre di Palazzo Vecchio, che racchiude la stanza dell'"Albergaccio", dove verranno imprigionati Cosimo il Vecchio nel 1433 d.C. e fra' Girolamo Savonarola nel 1498 d.C., viene terminata intorno al 1308 d.C. con una cuspide sulla quale si appoggia una sfera di bronzo ed il "marzocco", uno dei simboli più antichi di Firenze, che rappresenta un leone con un giglio.