La Limonaia del Palazzo arcivescovile, ovvero il “capannone degli agrumi” dove venivano ricoverate le piante da novembre ad aprile, fu realizzata alla fine del XVIII secolo per volere dell’arcivescovo Angelo Franceschi, all’interno del grande giardino attiguo al palazzo e collegato alla facciata sud di quest’ultimo da un cavalcavia, entrambi già presenti nell’impianto quattrocentesco. Il giardino a sud risulta quindi come uno spazio privato dell’arcivescovo, con accesso diretto dai suoi appartamenti, mediante una scala a chiocciola interna, e protetto da alte mura che ne garantiscono la riservatezza.

Dai documenti contabili della Mensa arcivescovile risulta la conclusione dei lavori per la costruzione del capannone, nel lato ovest del giardino, con la realizzazione della sua copertura, tra il giugno e l’agosto del 1792.

L’impianto settecentesco del giardino della Limonaia, di cui oggi restano solo parziali tracce, è ben leggibile nel progetto presentato dall’ingegnere Stefano Piazzini nel 1787 e che, con qualche piccola variante, fu utilizzato per la sua realizzazione.

A partire dall’aprile del 1818 iniziarono i lavori per la realizzazione di un “nuovo capannone” per gli agrumi. Il 6 giugno furono pagati maestri e manovali per la chiusura di “diversi usci del giardino”. Successivamente si mise mano alla facciata del capannone, come ancora oggi si presenta: il primo giugno del 1822 venne acquistata “un’Arme di rame di Monsignor Arcivescovo Alliata da porsi al nuovo Capannone degli agrumi”, oggi andata perduta; il 7 maggio 1823 fu registrato il pagamento di 20 lire a Francesco Taccola per quattro urne di terracotta da porre sopra il frontone della Limonaia, ancora oggi in loco. La facciata si concluse tra il 1823 e il 1829 quando furono realizzati cinque grandi finestroni nuovi.

Dal 2001 la Limonaia è sede dell’Archivio storico diocesano di Pisa, ‘archivio di concentrazione’, che conserva – oltre alla documentazione frutto dell’attività svolta dal vescovado – numerosi complessi documentari, prodotti da diversi enti ecclesiastici della diocesi. Qui si conservano le principali fonti archivistiche che hanno permesso al ricostruzione delle vicende del palazzo arcivescovile dei suoi annessi.