Il palazzo, situato al civico 70 di via Ghibellina, era il sogno di Michelangelo Buonarroti.
Fa angolo con quella che un tempo era chiamata "Via dei Marmi Sudici", per via dei blocchi di marmo adagiati per strada e sporcati dalla polvere, in attesa che l'artista li usasse per le sue opere, tra uno dei suoi viaggi e l'altro.
Strada che oggi si chiama Via Buonarroti.
Il sogno del celebre artista fu realizzato dal nipote, Michelangelo Buonarroti il Giovane, che fra il 1612 e il 1643 edificò il palazzo così come lo si vede oggi, basandosi su due disegni dello stesso Michelangelo e celebrandolo in molte decorazioni dell'edificio.
Michelangelo Buonarroti sin da giovane, si era posto l’obiettivo di acquistare un immobile per la realizzazione di un palazzo patrizio da lasciare ai discendenti.
Nel marzo del 1508 acquistò da Benedetto di Andrea Bonsi, per 1050 fiorini, quattro piccole case con terreno, fra via Ghibellina e via Santa Maria.
In seguito estese la proprietà con altra abitazione contigua, acquistata nel 1514 dall’Ospedale di Santa Maria Nuova. In realtà tutte queste case furono affittate tranne una, che usò per residenza e laboratorio.
Alla morte tutto fu ereditato dal nipote Leonardo, che ne dispose il riordino.
Il vero e proprio palazzo è invece opera di Michelangelo Buonarroti il Giovane, notevole figura di letterato e uomo di cultura, che commissionò i lavori ai maggiori artisti allora attivi a Firenze: Empoli al Passignano, Artemisia Gentileschi, Pietro da Cortona, Giovanni da San Giovanni, Francesco Furini e il giovane Jacopo Vignali.
Il palazzo fu confiscato nel 1799 e assegnato all’Ospedale di Santa Maria Nuova.
Nel 1812 però Cosimo Buonarroti ritornò in possesso del complesso di famiglia e avviò ingenti restauri.
Non avendo figli, decise di lasciare il palazzo alla città di Firenze, costituendo così l’ente morale Casa Buonarroti, con testamento dettato il 9 febbraio 1858, prima della morte avvenuta il 12 dello stesso mese.
L’attuazione di questo lascito testamentario fu uno degli ultimi adempimenti del granduca Leopoldo II.
Oggi Casa Buonarroti offre, oltre a un interessante percorso museale, mostre riguardanti il patrimonio culturale, artistico e documentale, esposizioni che ormai da molti anni si sono guadagnate fama internazionale per la preziosità dei prestiti e per la validità e originalità delle tematiche affrontate.