La villa venne costruita nel XII secolo e più precisamente nel 1100 ed appartenne originariamente ai Baroncelli. Nel XV secolo passò poi ai Bandini, che diedero il nome all’intero borgo, e la tennero fino al 1624, quando con la morte dell’ultimo discendente, il senatore Giovanni Bandini, essa passò, con tutti i numerosi possedimenti nella zona ai Del Bufalo e, dal 1685, ai Niccolini.

Del giardino cinquecentesco dei Bandini non si conosce l’aspetto originario, ma esso doveva essere ricco di pezzi importanti, come la scultura di Battista di Domenico Lorenzi (allievo di Baccio Bandinelli), raffigurante Alfeo e Aretusa e un tempo al centro della vecchia grotta ideata dal Cavaliere Alamanno Bandini, oggi al Metropolitan Museum of Art di New York, venduta al museo nel 1940 dalla famiglia americana Fletcher che aveva vissuto in villa.

I Marchesi Niccolini, fecero costruire nel vecchio giardino “segreto” (cioè murato) dei Bandini, una nuova fontana a loggia o “trogolone” al posto di quella voluta negli anni precedenti da Alamanno Bandini. La nuova Grotta, venne dunque costruita nel 1745 da Giuseppe Menabuoi.

La statua di Alfeo e Aretusa non fu riposizionata sul basamento all’interno della nuova Grotta ma fu spostata in giardino per far posto ad una nuova scultura di Venere e Adone, opera sparita o trafugata durante gli anni della Prima Guerra Mondiale.

La statua di Alfeo e Aretusa era stata posta al termine di una fontana con il condotto di acqua sorgente, i cui diritti di sfruttamento erano stati acquistati in quegli anni dagli Alberti.

Nel 1746 lo scultore e pittore Giuseppe Giovannozzi con il figlio ed un manovale la decorarono con varie conchiglie marine, mentre il soffitto venne affrescato da Gaspero Puccinelli nel 1791.

Lo stemma al centro della facciata è relativo a Lorenzo Niccolini.

I Niccolini ne ebbero la proprietà fino al 1830, quando vendettero la villa ormai disabitata a due famiglie: i Biagini e i Consiglio.

Poco dopo, nel 1863, il Principe Andrea Corsini, vendette solo un quarto della villa al Comune di Bagno a Ripoli, il quale vi trasferì una scuola educativa per fanciulli. Nel 1941, la Grotta e tutto il giardino segreto venne acquistato dalla famiglia di giardinieri e fiorai Masini, tutt’oggi ancora proprietari del resto della villa.

Durante la Seconda Guerra Mondiale, la Grotta subì vari bombardamenti al tetto. Solo un quarto dell’enorme casale oggi fa parte della Biblioteca Comunale del Quartiere 3 di Firenze.

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