La zona de la Tersana medieval (dársena) se desarrolló a lo largo del siglo XIII como área para la construcción naval, en un período en el que las victorias militares y el floreciente tráfico marítimo habían hecho necesario para la ciudad encontrar un espacio adecuado para la intensidad de las actividades navales.
Las derrotas del siglo siguiente y el estancamiento del tráfico mercantil provocan una reconversión del área ya a finales del siglo XIV, cuando Iacopo d’Appiano transformó la estructura en fortaleza, con la construcción de la Torre de Santa Inés, el refuerzo de una preexistente y la realización de las primeras almenas de ladrillo.
La Tersana, completada a lo largo del tiempo con las torres Ghibellina, de San Jorge y del Arno (o Degazia a Mare), fue definitivamente consagrada como fortaleza por los florentinos, patronos de Pisa a partir de 1406, que aportaron notables modificaciones: reforzaron el muro paralelo al río Arno y dotaron de revellines el palacete por encima de la preexistente Porta della Degazia a Mare.
También edificaron ex novo la Torre Guelfa (o Torre de la Ciudadela): una construcción de 18 m de alto, hoy fielmente reconstruida tras los bombardeos de 1944. El nombre Guelfa le fue asignado en contraposición con la Torre Ghibellina. Una vista de la Ciudadela Vieja del siglo XV puede admirarse en un retablo dentro de la vecina Iglesia de San Nicolás.
La denominación de Ciudadela Vieja entró en uso posteriormente, para distinguirla de la Ciudadela Nueva, el actual Jardín Scotto, construida en la parte opuesta de la ciudad a partir de 1440 y motivo por el cual la Ciudadela Vieja fue nuevamente utilizada como arsenal a partir de la segunda mitad del siglo XV.
En los siglos XVIII y XIX los ambientes de la ciudadela fueron destinados a almacenes, establos y cuarteles militares. Actualmente alberga un parque público y en el futuro se relacionará con el Museo Naval.