Строительство дворца длилось 15 лет и завершилось в 1314 году. Практически сразу новый дворец стал использоваться как правительственное здание. В XV веке его назвали Палаццо дела Синьория, поскольку в нём заседала республиканская власть - синьория. Архитектура дворца типична для средневековой Флоренции - это закрытое со всех сторон здание, напоминающее крепость и практически лишённое всяких художественных изысков.
Дворец пережил изгнание Медичи в 1494 г, возвышение и последующую казнь вдохновенного и фанатичного монаха Савонаролы. Представитель новой ветви династии - Козимо I - был первым из Медичи, кто поселился во Дворце Синьории в 1537 году. Правда, вскоре растущему семейству стало здесь тесно, и Медичи переехали в Палаццо Питти, на другом берегу реки Арно. С тех самых пор дворец на площади Синьории и получил нынешнее название - Палаццо Веккьо. В наши дни Палаццо Веккьо используется в качестве городской ратуши и привлекает туристов как один из самых интересных флорентийских музеев.