Der Kunsthistoriker Antonio Milone schreibt: "[...] Das Baptisterium ist mit Sicherheit das internationalste der mittelalterlichen pisanischen Bauwerke. Seine Errichtung stellt den Kern neuer Experimente in Pisa dar. In den Kunstwerkstätten, den aufeinander folgenden Generationen von Künstlern, die dort arbeiten, und in den Kunstwerken, die dabei entstehen, finden wir die Spitze des kulturellen Dreiecks bestehend aus Byzanz, den Arabern und Europa wieder, das die fruchtbarsten Zeiten mittelalterlicher Kunst charakterisiert."
Der Grundstein für das Baptisterium San Giovanni wurde nach dem pisanischen Kalender am 15. August des Jahres 1153 (1152 dem gewöhnlichen Kalender zufolge), dem Tag des Mariä Himmelfahrt gewidmeten Patronatsfest, gelegt. Es handelte sich nicht um die erste in Pisa gebaute Taufkapelle, denn unter dem Camposanto Monumentale befinden sich Überreste eines älteren, achteckigen Baptisteriums aus dem 5./6. Jahrhundert, die 1936 entdeckt wurden. Das Baptisterium stellt sich als einer der Angelpunkte der im 12. Jahrhundert in Pisa reifenden Vorstellung vom Platz dar: Man war dabei einen Raum zu gestalten, der geeignet war, die Frontansicht der Domfassade zu begünstigen, deren Achsenstellung nun durch die Errichtung eines so bedeutsamen Bauwerks wie der Taufkapelle auf derselben Linie unterstrichen wurde.
Der Grund für den Bau eines so faszinierenden wie rätselhaften Gebäudes lag sicher in dem Willen, den Dom in angemessener Weise zu ergänzen; eine Taufkapelle, die, was Lage, Größe, Material und Stil betrifft, mit dem vorher angelegten, mächtigen und charakteristischen Gebäude in Einklang zu bringen war. Mit diesen Wünschen könnten sich die Vertreter der kirchlichen und bürgerlichen Macht in Pisa, die zu diesem Zweck extra einen Organismus mit dem Namen "Opera ecclesiae Sancti Iohannis Baptiste" ins Leben gerufen hatten, an den Architekten Deotisalvi gewandt haben, dessen Figur aufgrund des vollständigen Fehlens von schriftlichen Quellen im Verborgenen bleibt und schwer zu rekonstruieren ist. Die Inschrift "Deotisalvi magister huius operis", ("Deotisalvi ist der Schöpfer dieses Werks"), auf einem Pfeiler des Baptisteriums weist auf den Urheber des Bauwerks hin.
Derselben Quelle zufolge wurde 1163 angeordnet, das jede Familie der Stadt Pisa an jedem Monatsersten einen Geldbetrag abgeben sollte, damit man mit der Errichtung fortfahren konnte. Dies macht die Beteiligung der Bürger am Monument deutlich, wie auch die Organisation von Arbeitstagen seitens der verschiedenen Stadtviertel für die Aufrichtung der Säulen beweist. Es handelt sich um die größte Taufkirche Italiens. Ihr Umfang beträgt 107,24 m, das Mauerwerk ist an der Basis 2,63 m dick, und die Höhe des Gebäudes liegt bei 54,86 m. Die Kuppel ist zum Meer hin mit roten Ziegeln und Richtung Osten mit Bleiplatten bedeckt.
Der große Zylinder ist wie der Dom von auf Säulen ruhenden Bögen eingefasst und ebenfalls aus weißem Marmor mit grauen Streifen gebaut. Die acht monolithischen Säulen im Inneren wetteifern, was die Höhe betrifft, mit denen der Kathedrale. Im Wechsel mit vier Pfeilern begrenzen sie den mittleren Raum, wo sich das achteckige Taufbecken von Guido da Como (1246) und an seiner Seite die Kanzel von Nicola Pisano (1260) befindet. Die von einem Ringgewölbe bedeckte Empore öffnet sich zur Mitte hin durch eine Reihe von großen Rundbögen. Das Monument wird von einer doppelten Kuppel bedeckt; die innere Kuppel ist zwölfeckig und pyramidenförmig, die äußere in Form einer Halbkugel und ihrerseits von einer kleinen Kuppel überragt. Diese besondere architektonische Struktur ist der Grund für die außergewöhnliche Akustik. Alle 30 Minuten wird das beeindruckende Echo vom Wachpersonal vorgeführt.
