La Fortezza Santa Barbara fu realizzata dai fiorentini nel 1331 su un preesistente fortilizio risalente al medioevo e accanto ad una cappella dedicata a San Barnaba.
Nel 1343 la struttura fu presa d’assalto e distrutta dai pistoiesi, ma nonostante ciò conserva la grande torre.
La fortezza fu edificata su commissione di Cosimo I de' Medici, all'angolo sud-est delle mura cittadine.
La struttura ha pianta quadrilatera bastionata, presenta possenti mura a scarpata realizzate in mattoni, parapetti inclinati, e fianchi rettilinei.