La zone de la Tersana (darsena ou chantier naval) médiévale s'est étendue au XIIIe siècle, à une époque où les victoires militaires et l'essor du commerce outre-mer imposaient à la ville de trouver un site propice à la navigation.

Les défaites militaires du siècle suivant et la crise des activités marchandes provoquèrent la reconversion de cette région à la fin des années 1300, lorsque Iacopo d’Appiano la transforma en une forteresse; il a construit la tour S. Agnese en renforçant une précédente et a créé les premiers remparts en briques sur les murs.
La Tersana, progressivement renforcée par l'ajout d'autres tours (la Ghibellina, Saint George et les tours de l'Arno (ou Degazia a Mare)), devint définitivement une forteresse sous les Florentins, qui régnèrent sur Pise après 1406. Ils changèrent de nombreux aspects: le mur le long de la rivière a été renforcé et des ravelins construits autour de la maison par-dessus la porte préexistante vers la mer (Porta della Degazia).

Ils ont également construit une tour entièrement nouvelle, haute de 18 m, le torre Guelfa (ou tour de la citadelle, reconstruite exactement comme avant, après le bombardement de 1944), elle porte le nom de Guelfa en opposition à la tour Ghibellina. On peut voir une Citadella Vecchia dans un retable du XVe siècle de l'église voisine chiesa di S. Nicola.
L'expression Cittadella Vecchia n'a été utilisée que plus tard pour la distinguer de la Cittadella Nuova, aujourd'hui Giardino Scotto, construite à l'extrémité opposée de la ville après 1440; pour cette raison, la Cittadella Vecchia utilisé comme chantier une fois de plus après le seco 2ème moitié du 15ème siècle.

Aux 18ème et 19ème siècles, les bâtiments de la Cittadella étaient utilisés pour le stockage, les écuries et les casernes militaires. Actuellement, il s’agit d’un parc public; il est prévu de le relier au futur musée des bateaux anciens.