La Pia Casa di Sapienza, fondata nel 1473, con la donazione dei beni del Cardinale Forteguerri, ha la sua prima sede in una casa di proprietà dello Spedale di San Bartolomeo in Alpi, i cui beni, con quelli di altri tre Ospizi, sono associati dal Comune di Pistoia al lascito del Cardinale. La Pia Casa è una sorta di "liceo" gratuito che consente l'accesso tramite borse di studio, all'istruzione universitaria. La fondazione che amministra le rendite è guidata da un magistrato di cinque ufficiali, come a Pisa, ove il collegio universitario della Sapienza è fondato nel 1472. Come molti altri esempi in Italia, la "Sapienza" ha tipologia propria: un edificio per l'istruzione il cui schema planimetrico è sistematizzato già da Filarete nel suo trattato redatto negli anni sessanta del quattrocento.
La caratteristica dell'edificio della Sapienza è quella di avere un cortile porticato attorno al quale sono distribuiti gli spazi per l'istruzione e per l'ospitalità degli studenti. Le esigenze della Sapienza di Pistoia sono semplificate, è sufficiente lo spazio per le aule, tuttavia il progettista dell'edificio realizza anche a Pistoia il portico, quale elemento distintivo della tipologia , identificabile con il portico vitruviano ove i filosofi e gli oratori, e tutti gli altri che si dilettano negli studi, possano, sedendo disputare".

In un periodo caratterizzato per Pistoia da una feroce guerra civile, durante il quale la primitiva sede subisce un graduale processo di ampliamento, dopo sessanta anni dalla fondazione, gli ufficiali decidono di far costruire una "Sapienza" ed incaricano per questo Giovanni Unghero; nel settembre 1533 il cantiere è già iniziato , tanto che gli ufficiali dichiarano che è "chosa honorevole et laudabile".

Giovanni Unghero (1490 c.a.-1546) architetto fiorentino, esperto in carpenteria lignea, ha la sua formazione professionale presso la bottega di Baccio d'Agnolo e per questo, è legato alla famiglia Bartolini, da cui riceve il suo primo incarico pistoiese nel 1526, quando Zanobi, Commissario Generale per la città di Pistoia, gli affida il progetto del suo palazzo sulla piazza del Duomo.
Giovanni si occupa delle fortificazioni del principato mediceo, allorché nel 1531 diviene Capomaestro dei Capitani di Parte; poche delle sue opere sono giunte fino a noi, l'unico edificio, se si esclude il castello Bufalini a San Giustino, Perugia, attualmente in restauro, che consente di approfondire le caratteristiche dell'opera dell'architetto è proprio l'edificio della Sapienza di Pistoia. La costruzione prende il via proprio dal portico, per dare un segno di riconoscibilità dell'edificio che s'intende realizzare. Il loggiato prospetta sulla piazza della Sapienza, ora divenuta una "piazza in forma di cortile", propria della tipologia della Sapienza, poiché su di esso prospettano edifici di proprietà della Sapienza o in stretto rapporto con essa. Quello della Sapienza è uno dei pochi loggiati pubblici della città, se si eccettua quello dell'ospedale del Ceppo che è però parte di un percorso, mentre quello della Pia Casa non è nemmeno allineato con gli assi viari che conducono alla piazza, è un manifesto dell'edificio "Sapienza", posto sopra un basamento costituito da alcuni gradini. Concluso il cantiere nel 1536 la volumetria della Sapienza non subisce variazioni. La magistratura degli Ufficiali dei Fiumi e delle Strade tenta di stabilire la propria sede nella Sapienza, intromissione respinta come intollerabile da parte degli Ufficiali di Sapienza.

G.Vasari - Cosimo I fra i suoi architetti - 
Giovanni Unghero a sinistra

Nel XVII secolo poche sono le trasformazioni interne alla Sapienza, se si escludono quelle di manutenzione straordinaria; sono costruiti nuovi depositi interrati per la conservazione degli aridi provenienti dalle rendite della fondazione. L'attività didattica subisce in questo secolo una probabile flessione, poiché una stanza della Sapienza è concessa in affitto all'Accademia del Disegno.
Nel 1695, secondo una disposizione granducale, è istituita una libreria nella Sapienza che dispone di spazi adeguati per la conservazione dei volumi. L'allestimento degli spazi per la libreria resta disattesa fino agli anni sessanta del secolo successivo. Il XVIII secolo è il periodo più attivo per le trasformazioni e i restauri svolti nell'edificio della Sapienza: tra il 1732 e il 1743 è realizzata la decorazione del prospetto principale che adegua le forme cinquecentesche al gusto barocco con decorazioni, allegorie e stemmi appartenenti all'opera di Sant' Jacopo e a quella di Sapienza, caratterizzata dal coltello: strumento del martirio di San Bartolomeo.

Nel 1743 gli ufficiali stabiliscono la sostituzione della pavimentazione in pietra del loggiato . Nel 1768 è redatto un primo progetto per la trasformazione del primo piano al fine di sistemare degnamente la libreria che fino a questa data è ospitata nelle due stanze della zona nord-est del piano terreno. Il progettista incaricato della ristrutturazione è inizialmente Romualdo Cilli che trasforma il collegamento verticale della Sapienza, mutando l'antica "scala a stretta" nell'attuale "scala a pozzo". Forse per la morte del Cilli il cantiere subisce un arresto durante il quale si manifestano preoccupanti lesioni nell'edificio, per il controllo delle quali giunge Leonardo Ximenes a redigere una perizia. La ripresa del cantiere vede il completamento della libreria, come oggi la conosciamo nella sua caratterizzazione architettonica dovuta all'intervento di Giuliano Gatteschi, che probabilmente prosegue il progetto di Cilli disegnando le scaffalature destinate ai libri, che ancor oggi caratterizzano la sala di lettura. Appena concluso il cantiere il governo granducale stabilisce che i beni della Pia Casa di Sapienza siano amministrati dalla Comunità Civica, non si tengono più lezioni nella scuola di Sapienza ma la libreria resta in attività; nel periodo napoleonico si tenta d'istituire nuovamente la scuola, ma fino al 1815 non ci sono segni di attività didattica, in quest'anno le lezioni riprendono regolarmente finché nel Palazzo della Sapienza non è istituito il Liceo Forteguerri. La convivenza tra un corso di studi regolari e l'aumento delle dotazioni della biblioteca è segnata dalla necessità di spazi sempre crescente, e dalle difficoltà di sistemare le aule per i laboratori; ecco che le trasformazioni interne segnano nuovamente l'edificio: l'aula di disegno, il laboratorio di fisica per "le macchine fatte venire da Parigi". La mancanza di spazio è tale che nel 1830 Marco Gamberai redige un progetto di rialzamento dell'edificio, che la Deputazione non approva per mancanza di fondi.
Verso la metà del XIX secolo è necessario modificare le stanze sopra il loggiato realizzando la galleria, oggi detta Sala seconda, per sistemare le cospicue donazioni librarie giunte nel palazzo della sapienza per volontà di Niccolò Puccini, Franchini Taviani, Mazzoni. Fino al 1924 l'edificio della Sapienza ospita il Liceo Forteguerri e la biblioteca che dal fondatore della Pia Casa è detta Forteguerriana. Con l'istituzione della Biblioteca Comunale si assiste ad un periodo di lavori per la sistemazione delle varie sale; agli anni venti del secolo scorso appartengono parte delle finiture, degli arredi ancor oggi esistenti e dell'impostazione planimetrica e funzionale dell'edificio.

La sala di lettura oggi

Capitello dell’ordine architettonico della sala di lettura

La sala Martini