A finales de la Edad Media, el edificio que hoy es Palazzo Blu pertenecía a una de las familias más importantes de la historia de Pisa, los Dell'Agnellos, que vivían en casas en dos torres, una al lado de la otra. En 1356, decidieron unir estos a otra de sus residencias construyendo un puente sobre una calle ya existente. Este segundo edificio se encuentra en el lado este del palacio, ubicado más hacia el sur. El resultado de este trabajo fue declarado por las fuentes contemporáneas como un edificio muy fino y un palzzo ("bellissimo edificio e palazzo") ideal para el estatus político de esta familia que, en 1364, se convirtió en doges de la ciudad. A pesar de haber sido exiliado en 1368, los Agnello de Dell pudieron conservar el edificio: cuando en 1494 el rey francés Carlos VIII llegó a Pisa, se quedó en la casa de Messer Giambernardino Dell'Agnello, lungarno Santa Cristina.

En la década de 1500, el palacio pasó a las familias Sancasciani y luego a Del Testa. En algún momento entre 1577 y la venta en 1789 a Bracci Cambinis, la fachada fue rediseñada con ventanas rectangulares enmarcadas en piedra arenisca y una puerta central coronada por una ventana arrodillada con un balcón. En 1807, el edificio era propiedad de la familia Conde Archinto, que también compró parte del recinto público para ampliar la fachada hacia el oeste. Cubrieron el antiguo puente y estrecharon la calle al lado de la iglesia de S. Cristina.

El color de la fachada data de este período, quizás para complacer a los huéspedes de San Petersburgo que vivían allí. En 1864 fue comprado por el noble pisano Domenico Giuli, quien construyó una nueva ala, para hacer la fachada simétrica, y la conectó al palacio Casarosa, su propiedad. En los últimos años el palazzo se convirtió en lo que es hoy.

La Fondazione Pisa compró el palacio a principios del siglo XXI, donde trasladó su sede y creó un centro para actividades culturales y exposiciones.