La BIBLIOTECA FABRONIANA fu ufficialmente istituita nel 1726 nei locali allestiti sopra la chiesa dei SS. Filippo e Prospero in seguito alla donazione "inter vivos" della ricca libreria del Cardinale Carlo Agostino Fabroni (Pistoia 1651- Roma 1727), che già nel 1722 aveva avviato i lavori di ristrutturazione dell'edificio e messo a disposizione beni per garantire il mantenimento e lo sviluppo di una biblioteca che dovesse "sempre, et in perpetuo servire a commodo, ed uso publico della città". I volumi del Cardinale, consistenti "in circa Due mila quattrocento volumi in folio, in mille ottocento cinquanta in quarto, et in due mila quattrocento sessanta in altri sesti, appartenenti a Teologia Scolastica, Morale, e Dogmatica, Istoria si ecclesiastica, come profana, Geografia, Filosofia, Mattematica, Filologia, ed ogni altra sorte di varia erudizione sacra e profana", furono trasportati da Roma fino alla foce del Tevere e da qui via mare fino al porto di Livorno con la scorta di due galere voluta addirittura dal Papa Benedetto XIII, per poi giungere a destinazione e passare così sotto la gestione amministrativa della Congregazione dei Preti dell'Oratorio di san Filippo Neri di Pistoia. L'apertura al pubblico avvenne nel 1730 e già negli anni immediatamente successivi la biblioteca venne acquistando un ruolo sempre più centrale nella città e per lungo tempo fu ritenuta superiore all'altra grande biblioteca pistoiese, la Forteguerriana, grazie alla bellezza architettonica del suo edificio, alla rarità e alla completezza del suo patrimonio e alla luminosità delle sue sale. Caratteristiche queste che tutt'oggi si rivelano agli occhi del visitatore, oltre al fatto rilevante che l'ambiente ha mantenuto gli arredi originali ed alcune opere scultoree e pittoriche di notevole interesse artistico.

Nel 1810, in seguito alla soppressione della Congregazione dei Filippini, la gestione amministrativa passò al Comune, che dovette però cederla all'indomani della caduta del regime napoleonico, al Capitolo della Cattedrale, secondo quanto già previsto nel lascito testamentario dello stesso Fabroni, Capitolo che ne mantiene tuttora la competenza. Attraverso lo scalone d'entrata, decorato da affreschi "trompe l'oeil", si accede ad un ampio atrio, l'antica sala di lettura, dominato dalla statua del Cardinale Fabroni eseguita dal pistoiese Gaetano Masoni. Ai lati della porta della biblioteca due importanti gruppi marmorei, La "Nascita" e "La Deposizione" di Augusto Cornacchini da Pescia e sopra un cartiglio recante la scritta "Excomunicatio contra extrahentes" ossia la scomunica per chi, prelevato un volume lo avesse portato fuori da tale sala. Dal punto di vista architettonico la Fabroniana si presenta come un grande salone dove i volumi sono collocati in scansie di noce intagliate sormontate da un ballatoio praticabile che circonda tutto l'edificio e che contiene altri libri. Ai quattro angoli della sala vi sono i cosiddetti "stanzini" e nel mezzo ad essa due banchi di noce indiano, uno dei quali è impreziosito da un crocifisso in bronzo, che si trovavano nello studio romano del Cardinale. Per quanto concerne più direttamente il patrimonio librario, occorre precisare che nel corso dei secoli l'originaria donazione del Fabroni si è arricchita in parte per il completamento dell'acquisizione della libreria del Cardinale dopo la sua morte e per l'ulteriore donazione fatta nel 1869 dall'ultima discendente femminile della famiglia Fabroni, la contessa Eugenia Caselli, in parte grazie a nuove accessioni come la biblioteca dei Padri Filippini, una sezione di quella dei Padri Francescani di Giaccherino e il più recente lascito dell'avvocato pistoiese Tommaso Gelli del 1917.

La consistenza attuale del patrimonio consta di circa 20000 volumi a stampa, tra i quali preziosi incunaboli e oltre 400 manoscritti. Prevalgono i testi a carattere religioso, ossia le edizioni della Sacra Bibbia di secoli diversi, opere dei Padri della chiesa, storie ecclesiastiche, regole di ordini monastici, studi agiografici, opere concernenti la Sacra Rota, documenti sul giansenismo, sul Concilio di Trento e sulla Bolla Unigenitus della quale il Fabroni si ritiene "quasi autore". Accanto ad essi, troviamo poi un ampio fondo a carattere umanistico: classici latini ed italiani, opere di storia e di storia dell'arte, opere giuridiche e filosofiche. Da segnalare una importante raccolta dedicata alle missioni cattoliche in Cina, nonché un ampio fondo geografico ed un più ristretto fondo scientifico (sec. XVII-XVIII) costituito da opere di medicina, fisica, scienze naturali, aritmetica e geometria.