El primer puente fue construido en 1252 y se le dio el nombre de Puente de Santa Trinidad por la cercanía de la iglesia del mismo nombre. Como todos los puentes históricos de Florencia, fue reconstruido muchas veces después de las numerosas inundaciones del Arno.

Después de la terrible inundación de 1557, Cosimo I de Medici encargó a Bartolomeo Ammannati la construcción de un nuevo puente, cuyo proyecto pudo haberse inspirado en una idea de Miguel Ángel Buonarroti. Los tres arcos son elípticos, y aunque parecen muy ligeros y elegantes, han resistido la furia del río que se ha llevado por delante otros puentes en numerosas ocasiones. El arco principal no responde a la técnica de Ammannati por lo que fue un misterio su creación hasta que en años posteriores se vio el mismo tipo de diseño en esculturas de Miguel Ángel.

Bartolomeo Ammannati también hizo la fuente de Neptuno. Dicen que… Miguel Ángel le dijo que había arruinado una preciosa pieza de mármol. La figura fue tan universalmente aborrecida, incluso hoy en día, que se suele decir: «Ammanati, Ammanato, che bell’ marmo hai rovinato!», Ammanati, Ammanato, ¡Qué gran pieza de mármol has arruinado!

En 1608, en el marco del casamiento de Cosimo II de’ Medici y María Magdalena de Austria, se instalaron cuatro estatuas representando las estaciones: Primavera de Pietro Francavilla, Verano y Otoño de Giovanni Caccini, e Invierno de Taddeo Landini.

Destruido por los alemanes durante la Segunda Guerra Mundial, fue reconstruido exactamente «com’era e dov’era», «como estaba y donde estaba».

En 1958, rescatando las piedras del Arno​ o reemplazando las piedras que faltaban de la cantera de donde se extrajeron las originales. La cabeza perdida de Primavera fue encontrada en el lecho del Arno en octubre de 1961.