Die geologische Geschichte des Gebietes von Signa kann mit der Geschichte des Einzugsgebietes von Florenz in Verbindung gebracht werden: ein Becken, das von einem Ring von Hügeln umgeben ist, durch welches der Fluss Arno fließt und das aus dem Plioquartär stammt.
Der Fluss durchquerte das Gebiet: der schmale Durchgang von Incisa östlich und die Gonfolina Schlucht westlich des Beckens. Wir wissen nichts, weder über den alten Wasserspiegel, noch über die Entwässerung der Gonfolina Schlucht. Es gibt viele hypothetische Erklärungen dazu: prähistorische, natürliche Geschehnisse oder die von dem Historiker Villani erzählte Geschichte, nach der Menschen Hand anlegten.

Das Dorf Artimino ist die erste menschliche Siedlung in diesem Gebiet; es wurde von den Etruskern gegründet, die durch den Fluss Arno kamen. Später siedelten hier die Römer. Dank der Ausbaggerung im Gebiet von Renai (in der Nähe von Signa) wurden viele Fundstücke der beiden Kulturen gefunden.Die Gründung von Signa, so wie der Ursprung seines Namens, geht sehr weit zurück. Manche Historiker sagen, dass der Name einen etruskischen Ursprung hat, weil andere etruskische Ansiedlungen, wie Artimino und Sesto, in demselben Gebiet liegen. Die hypothetischen etruskischen Namen sind deshalb “Aisinal, Esii, Esinius”. Andere Historiker beziehen sich auf den Römer Lucio Cornelio Silla, der diese Ansiedlungen angeblich seinen Legionären gegeben hatte, wovon die lateinische Namen “Exinea” oder “Signando colonias” zeugen. In der Tat teilte das “Lex Julia” (Julius Cäsar 59 v.C.G.) den Legionären nach den Kriegen Ländereien zu, um so das Land zu kultivieren. Die “centuriazione” (das den Legionären zuerkannte Land) des florentinischen Flachlands erstreckte sich von Ripoli bis Signa; viele römische Fundstücke (Münzen, Lanzenspitzen, Schwerter, ein großes Fragment einer Statue) wurden im Gebiet von Renai gemeinsam mit etruskischen Fundstücken entdeckt, daher wird auf die Besiedlung durch beide Zivilisationen geschlossen.

Die erste urkundliche Erwähnung Signas (964 n. Chr.) passierte durch die Schenkung der Pfarre von Signa, die Rambaldo, Bischof von Florenz, dem florentinischen Kapitel machte. Im Jahre 978 schenkte die Gräfin Willa die Kirche, die in der Burg von Signa stand, und ihre eigenen Besitze der florentinischen Abtei. Die Bedeutung der Pfarre von Signa, eine der Größten im Gebiet, wird mit ihrer Gründung vor dem Jahr"1 000" bewiesen. Man weiß durch das notarielle Dokument, das unter "dem Säulengang der "Kirche von St. Maria in Castello" gefunden wurde, dass Signa, "Erde" der florentinischen ländlichen Umgebung, schon im Jahre 1252 eine autonome Verwaltung hatte, die zwölf Stadträte wählte. Die Brücke über dem Fluss Arno war ein wichtiges Element der Gemeinschaft von Signa, weil sie ein Knotenpunkt von Wegen und Reisen war, die viele und wichtige Gebiete verband. Die Geschichte sagt, daß St. Alluccio den ersten Aufbau der Brücke im Jahre 1120 machte. Diese Brücke war sehr wichtig, weil sie viele Jahre lang die einzige zwischen Florenz und Pisa war.

Die Verbindung der beiden Ufer war eine wichtige wirtschaftliche Errungenschaft für Signa, weil sie den Austausch der Waren zwischen dem Landesinneren und dem neuen, mit der Stadt Pisa verbundenen, Flusshafen erlaubte; deshalb war Signa schon im Jahre 1149 ein sehr wichtiger Geschäftsort: Wie ein in jenem Jahr im "Markt Signe Kalendis octobris" abgeschlossener Grundvertrag bestätigt, war Signa ein Markt. Giovanni Villani erzählt in seiner Chronik (Cronica), dass Castruccio, im Jahre 1326, "in Lecore, einem Dorf in der florentinischen ländlichen Umgebung ankam und sein Lager in den Gebirgen von Signa aufstellte. Um die Florentiner zu ärgern, ließ er Münzen in Signa prägen, die das Bild des Kaisers Otto zeigten und sich Castrucci nannten." Am 28. Februar 1327 ließ er"seine Leute versammeln, Signa verbrennen und die Brücke über dem Fluss Arno zerstören. Er verließ das Land". Zusammen mit dem Schloss der florentinischen Republik wurde im Jahre 1327, die von Castruccio zerstörte Brücke wiederaufgebaut. Sie hat bis zum 12. August 1944 dem Verkehr standgehalten, bis die Minen der sich zurückziehenden deutschen Wehrmacht sie definitiv zerstörten. Die Brücke wurde immer als Wappensymbol der Gemeinschaft von Signa benützt, und eine Brücke (wie der Historiker Manni sagt) wurde auf der im Jahre 1266 geschmolzenen Glocke der Kirche von St. Maria in Castello eingeprägt. Ein weiteres Wappen aus dem Jahre 1393 befindet sich auf dem Bogen der alten Meistertüre der Pfarre von St. Johannes Baptist. Es stellt eine Brücke mit sieben Bögen und einen Zinnenturm dar, darüber befindet sich die Lilie von Florenz. Ein anderes Wappen wurde im Jahre 1437 von Pietro von Gambassi auf den alten Sarg gemalt in dem die Leiche der Seligen Johanna lag.

In seinem Buch über die antiken Wappen spricht der Historiker Manni noch über das Gemeindewappen von Signa, das auch eine Brücke mit sieben Bögen und die Lilie in einem Feld mit Kornblumen darstellt.

Auf das Jahr 1397 reicht die Belagerung des Schlosses von Signa durch die Armee des Herzogs von Mailand, Giangaleazzo Visconti, zurück. Die Belagerung dauerte zwei Tage, am 24. und am 25. März, und Signa hielt sieghaft stand. Dieser Krieg wurde sehr gut im Kapitel (Rubrica) XLVII von dem Statut von Signa beschrieben, das von 1399 bis 1528 handelt. Dieses Dokument wird im Staatsarchiv von Florenz aufbewahrt und wurde von der Gruppo Archeologico Signese abgeschrieben und veröffentlicht. Im 14. Jahrhundert war die Aktivität des Flusshafens sehr groß, wie man aus der Korrespondenz und den Frachtbriefen ersieht, die vom "Hafen von Signa" zu den "Kaufhäusern" des Kaufmanns Franziskus di Marco Datini von Prato gesandt wurden. Die Aktivität des Flusshafens dauerte bis zum Bau der Bahn Florenz-Livorno, der „Leopolda“.

Signa hatte zwei wichtige Geschäftsinitiativen, die mehr als andere, die wirtschaftliche und gesellschaftliche Lage des Gebietes prägten. In den Jahren, die 1714 folgten, fand der Bologner Domenico Michelacci mit Erfolg im "Bianca" genannten Gebiet eine neue Art, um das Flechtstroh anzubauen und zu bearbeiten. Der berühmte Hut wurde geboren, der "Strohhut von Florenz" genannt und überall auf der Welt wegen seiner feinen Bearbeitung geschätzt wird. Die zweite besondere Aktivität von Signa reicht auf das Ende des 19. Jahrhunderts und dem Anfang des 20. Jahrhunderts zurück. Damals begann das berühmte Unternehmen "Manifattura di Signa" ("Werk von Signa"), das von der Familie Bondi gegründet wurde, die Werke von berühmten Meistern aus Terrakotta nachzubilden: Standbilder, Büsten, Gedenkmünzen und so weiter wurden mit einer besonderen, nie reproduzierten Patinierungstechnik hergestellt, sodass sie den Vergleich mit den Originalen bestehen konnten.