Paolo Morelli in “Le fortificazione medievali di Pontedera” suppone che l’edificio a due piani, a cui allude la lapide posta sotto le logge, possa ritenersi il nucleo originario di Palazzo Pretorio (1384).
Dal Quattrocento in poi l’edificio è stato sede della Podesteria, del Vicariato e della Pretura subendo varie modifiche architettoniche ed ampliamenti.
Nella seconda metà del ‘600 vennero aggiunte le logge dal Capitano Giuseppe Santini e successivamente sopra quest’ultime furono edificate le stanze del predicatore.
Nel 1708 le campane nella torre dell’Orologio vennero trasferite al campanile della chiesa antistante.
Nel 1783 fu approvato un progetto di riadattamento dell’ing. Bombicci che per problemi economici non previde estensioni del palazzo.
Successivamente venne rialzato di un piano tutto il corpo di fabbrica e si acquistò il palazzo adiacente.
Nel 1848 l’edificio ospitò i locali della Pretura e fino al 2013 l’edificio è stato sede della Sezione distaccata del Tribunale di Pisa.
I recenti lavori di ristrutturazione e adeguamento alla funzione di centro espositivo hanno reso Palazzo Pretorio uno spazio idoneo per la modernità degli impianti tecnologici e di sicurezza, a ospitare mostre di alto livello e prestigio storico.
Al piano terra è a disposizione dei visitatori il servizio di caffetteria e ristorazione.
All’esterno è presente un loggiato chiuso con vetrate, tranne due arcate d’angolo rimaste ad uso loggia.
Il piano mezzanino è destinato agli uffici dei Giudici di Pace, così come l’intera superficie del piano secondo. Il primo piano si sviluppa su due livelli ed è adibito a spazio espositivo per mostre temporanee.
L’archivio dei Giudici di Pace occupa il piano terzo.
I locali delle ex carceri, posti anch’essi al piano terzo, sono visitabili e possono ospitare eventi artistici.