Город расположен на месте впадения Эльзы и Эгола в Арно, что стало одной из предпосылок раннего развития города. Кроме того, здесь пересекались две важные дороги Средневековья: Франкская дорога, ведшая в Рим, и Римская дорога из Пизы во Флоренцию.
Первое упоминание о Сан-Миниато относится к 936 году, когда епископ Лукки передал Адальберто Ломбардскому замок и церковь, существовавшие ещё в 783 году. Замок был построен вблизи лежащего в долине города Сан-Дженезио для охраны дорог.
Благодаря такому стратегическому положению Сан-Миниато был укреплён императором Фридрихом Барбароссой, а затем стал финансовой столицей Тосканы. Это обстоятельство и тесное переплетение истории города с немецкой историей, привело к появлению у города приставки «al tedesco» («немецкий»). В 963 году император Оттон I Великий построил здесь крепость. К концу XII века город был разделён на две части: инкастеллатуру — императорский замок и каструм — город у подножия замка, где жили остальные горожане.
В XIII веке город достиг вершины расцвета после того как император Фридрих II даровал Сан-Миниато-аль-Тедеско многочисленные привилегии, полностью перестроил город и отдал его императорскому викарию Тосканы. Расцвет Сан-Миниато совпал во времени с упадком Сан-Дженезио, полностью разрушенного в 1248 году.
После правления Гогенштауфенов и лет, проведенных в постоянном ожидании войны между Сиеной и Флоренцией за господство в Тоскане, город в 1347 году перешел под патронаж Флоренции, став в 1370 году резиденцией флорентийского викария.
В Сан-Миниато жили также родственники Наполеона I, который неоднократно навещал город по этой причине.