Se dice que en el antiguo Castillo de Sammezzano, que ocupaba el área donde hoy se alza la Villa, se detuvo en el 780 Carlomagno de regreso de Roma, donde había hecho bautizar a su hijo por el Papa Adriano I. La noticia, reportada por el historiador Robert Davidsohn en su Historia de Florencia, se presenta con una fórmula dubitativa: el paso de Carlomagno por este lugar es una tradición, no un hecho documentado con certeza. No debe confundirse con la campaña longobarda: Desiderio había sido depuesto y hecho prisionero seis años antes, en 774.
Muchos siglos después el castillo perteneció a la familia florentina de los Gualtierotti, que lo habría conservado hasta 1488; pasó luego a manos de Bindo Altoviti y después a las de Giovanni Jacopo de’ Medici, marqués de Marignano.
En 1564 el Gran Duque Cosimo I creó la llamada bandita di Sammezzano (un vasto territorio correspondiente a gran parte del actual municipio de Reggello, en el cual no estaba permitido pescar o cazar sin permisos), que regaló a su hijo Ferdinando, futuro Gran Duque. A la granja pertenecía también un bosque de hayas, llamado la «Comunanza di Sammezzano», situado en la zona de Macinaia, cerca de la abadía de Vallombrosa.
El castillo-villa de Sammezzano fue adquirido en 1596 por Ferdinando di Odoardo Ximenes d’Aragona por voluntad del Gran Duque Ferdinando I de’ Medici, según consta en el acta sobre pergamino conservado en el Archivo Panciatichi (17 de agosto de 1596). La fecha de 1605, reportada por muchas fuentes secundarias, proviene del Diccionario Geográfico de Repetti (1839) y se ha difundido por error. El castillo permaneció en manos de la familia Ximenes d’Aragona hasta 1816, año en que murió Ferdinando, último heredero del linaje. Tras un largo proceso relativo al testamento de Ferdinando Ximenes, los bienes, el nombre, el escudo y los títulos de la familia pasaron a Pietro Leopoldo Panciatichi, hijo de Vittoria Ximenes d’Aragona, hermana de Ferdinando, y esposa del noble pistoiense Niccolò Panciatichi. A la muerte de Pietro Leopoldo los bienes fueron heredados por su hijo, el marqués Ferdinando Panciatichi Ximenes d’Aragona.
El aspecto actual del conjunto se debe a la obra de Ferdinando Panciatichi Ximenes d’Aragona, en su doble condición de promotor y arquitecto. El primer testimonio de las intervenciones neomorescas realizadas por Ferdinando es de 1853.
En 1863 se construyó la Sala Blanca y en 1870 se ejecutó la Galería entre la Sala de los Espejos y el octógono del Fumoir. El crecimiento de las realizaciones afectaba luego a las Salas de los Pavos, de los Lirios, de las Estalactitas, de los Aguamaniles españoles, de los Amantes. En estos amplios y concatenados espacios, repletos de nichos, rincones escondidos, aberturas, vistas en altura, hileras de columnas, recorridos casi laberínticos, explotaba la fantasía de un inagotable muestrario de capiteles, ménsulas, arcos, portales, bóvedas de abanico, cúpulas, pechinas rezumantes de adornos; de revestimientos con filigrana arabescada de yeso.
El Panciatichi continuaba proyectando en el mismo estilo la Casa de Guardia en el Parque de Sammezzano, la Antepuerta de un Parque, Interiores de dos salas y un Rico cenotafio oriental (estudios publicados entre 1879 y 1885 en la revista florentina Ricordi di Architettura).
En 1889 se levantaba en el centro de la fachada la sobresaliente torre-puerta y se decoraban los demás segmentos del frente con bandas de separación en ladrillo unidas a las cornisas de las ventanas y con motivos de rombo insertados en los intervalos entre las aberturas del segundo apartamento.
El parque de la villa de Sammezzano, uno de los parques más extensos de la Toscana, está constituido por una gran ragnaia formada por un bosque cerrado de encinas.
En su interior y en terreno sustraído al cultivo agrícola, a mediados del siglo XIX Ferdinando Panciatichi plantó una cantidad de géneros exóticos y raros (entre ellos Sequoia sempervirens, Sequoiadendron giganteum y otras coníferas americanas, aún visibles), y embelleció el parque con construcciones de estilo moresco: un puente, una gruta con agua (dentro de la cual existía una estatua de Venus, ahora removida), estanques, fuentes y otras obras decorativas de terracota (algunos grupos escultóricos fueron posteriormente trasladados a Florencia, al palacio Ximenes de Borgo Pinti).
De un informe redactado en 1890 por Maria Paolucci, hija del Panciatichi, sabemos que las secuoyas fueron plantadas alrededor de 1851, y que por el primer ejemplar se pagó una suma muy considerable: en la época en que escribía Paolucci aún estaban vivos ejemplares de solo 37 de los 134 géneros botánicos plantados por su padre. Entre estos Araucaria, Sequoia, Taxodium, Criptomeria, Biota, Thuja, Thuiopsis, Libocedrus, Taxus, Cephalotaxus, Cupressus (varias especies), Pinus, Abies, varias palmeras, Yucca, Quercus (de varias especies) además de algunas plantas de interés exclusivamente florícola.
Gran parte de las plantas incluidas en el informe de 1890 ya no existen; otras han sido replantadas y otros géneros se han añadido a los supervivientes. De especial importancia es el grupo de secuoyas gigantes, quizás el más numeroso de Italia: se trata de 57 secuoyas adultas (todas con más de 35 metros de altura), una de las cuales tiene un tronco de aproximadamente diez metros, otra de ocho. También notables son los ejemplares de ciprés de Lawson (uno de los más grandes es visible desde el camino perimetral inferior del parque), extendido sobre un área de unos 85 m². reconocible por el color plateado del envés de las hojas.
El Castillo de Sammezzano actualmente está cerrado al público y no es visitable. Tras décadas de abandono, disputas legales y subastas desiertas, en abril de 2025 fue homologada la propuesta de concordato y el conjunto completo fue asignado a la familia Moretti. En mayo de 2026 fue anunciado el proyecto de recuperación de los jardines históricos, confiado al arquitecto florentino Tommaso del Buono, con el objetivo de devolver al parque su esplendor decimonónico uniendo la tradición botánica toscana a la sensibilidad paisajística británica.
El castillo había sido incluido en 2015 en la Lista Roja de bienes culturales en peligro de Italia Nostra y en 2016 había obtenido el primer lugar en el censo FAI «I Luoghi del Cuore», recopilando más de cincuenta mil votos. Para actualizaciones sobre la reapertura y el estado de las obras es posible consultar el sitio savesammezzano.com.
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