L'edificio, costruito alla fine del secolo XIIl dalla potentissima corporazione dell'Arte della Lana, che ne fece la propria sede a partire dal 1308, come testimonia una lapide murata, è formato da una casa-torre cui si addossa una costruzione più bassa. Dal suo interno, che conserva affreschi trecenteschi, si accede ad Orsanmichele attraverso un cavalcavia realizzato nel 1569 su progetto di Bernardo Buontalenti. Agli inizi del nostro secolo il palazzo subì notevoli interventi di restauro e divenne sede della Società Dantesca. Particolarmente interessante è l'affresco trecentesco che raffigura alcune fasi della lavorazione della lana (oggi si trova in un negozio di via Calimala).

L'Arte della Lana sviluppò un'industria fiorentissima: nel periodo di massimo splendore, con i suoi 300 laboratori che lavoravano oltre 100.000 pezze di tessuto l'anno, occupava un terzo della popolazione attiva di Firenze. La lana grezza veniva battuta e lavata; quindi veniva sciacquata in Arno e posta ad asciugare su graticci di vimini. Dopo essere stata asciugata e pettinata, i "cardatori" procedevano ad ammorbidirla: a questo punto la lana veniva tessuta dalle donne anche a domicilio. Le ultime operazioni erano quelle che riguardavano il delicato processo della tintura.

L'industria della lana era legata anche allo sfruttamento delle miniere di allume. Questo minerale consentiva di fissare il colore sulla stoffa, mediante un procedimento in cui i laboratori fiorentini eccellevano, ma di cui si è perduto il segreto. Genova, che aveva il monopolio della diffusione in Europa dell'allume, lo importò dall'Asia Minore fino a quando la conquista turca non costrinse a cercare altre fonti di approvvigionamento. Nel 1461 fu trovato un nuovo giacimento a Tolfa, situato ad una settantina di chilometri a nord-ovest di Roma: i Medici riuscirono ad assicurarsene lo sfruttamento, ma nel 1476 tale diritto fu acquisito dai loro rivali, i Pazzi.