Считается, что Галилео Галилей, родившийся и живший в Пизе, изучая законы свободного падения, бросал одновременно разные предметы именно с вершины Пизанской башни. Так ему удалось установить, что скорость падения всех тел одинакова и не зависит от их веса, опровергнув ранее существовавшее утверждение, о том, что легкое тело падает с высоты медленнее тяжелого. Предание рассказывает о некоем господине, который пришел в магистрат города Пизы с жалобой о том, что проходя мимо соборной площади, ему угодила на голову пуля. И что от неожиданности он отскочил в сторону и только благодаря этому благоприятному случайному стечению обстоятельства избежал попадания ему же на голову пушечного ядра, с шумом упавшего рядом. Галилей же, призванный к ответственности за подобное злодеяние, невозмутимо ответил: « Вот этот самый гражданин врет. По его словам получается, что сначала пуля упала, а потом уж ядро. Такого никогда в моих опытах не бывало. Они всегда одновременно падали!»

Из-за нехватки документов и информации, нельзя с полной уверенностью назвать имя архитектора Пизанской башни. Джорджо Вазари, итальянский историк искусства, связал создание башни с Bonnano Pisano. Многие историографии более правдоподобно указывают на Diotisalvi – архитектора баптистерия. Эта гипотеза подтверждается тем, что имя Diotisalvi встречается в документах 1174, и, прежде всего, ритмичной схожестью между структурой баптистерием и Пизанской башни. Другие историки называют имя Biduino. Художественное оформление нижнего уровня, имеет множество сходств с известными работами Biduino. Существует и версия, что автор колокольни нарочно постарался уничтожить часть документов, чтобы избежать позора: ведь башня начала крениться уже после возведения третьего яруса, а изначально их было задумано гораздо больше, чем есть сейчас. После крена работы на башне были приостановлены. Продолжили достраивать башню уже другие мастера - Джованни ди Симоне, Томазо Пизано в 1275 г. Архитекторы при этом ее попробовали «выпрямить», это заметно по самой башне: колонны, украшающие верхние ярусы, стоят перпендикулярно земле, как если бы башня была ровной, а колонны нижних ярусов имеют изрядный наклон. Новаторство состояло в том, что архитекторы при возведении следующих этажей увеличивали высоту галерей на стороне наклона и соответственно уменьшали с противоположной стороны. В результате угол наклона визуально сглаживался, а форма башни стала напоминать банан. В 1350 году, когда отклонение от вертикали составляло уже 92 сантиметра, за работу принялся архитектор Томазо ди Андреа. Он приподнял следующий этаж с наклонной стороны на 11 сантиметров, а звонницу «завалил» в сторону, противоположную наклону. Лишь после этого он водрузил над восемью ярусами башни колокольню с бронзовым колоколом. Так, почти через 200 лет строительство башни наконец было завершено. Правда, она оказалась укороченной на четыре этажа и без крыши. А по замыслу первых архитекторов первый этаж её должен был быть высоким, затем 10 этажей с балконами, 12-й этаж — звонница, а венчать кампаниллу должна была крыша. Общая высота башни предполагалась 98 метров.