I lavori per la realizzazione del Canale dei Navicelli iniziarono nel 1560 e furono portati a termine tra il 1575 e il 1576: la sua lunghezza totale era di 22 km, con una larghezza di 18 mt ed una profondità di 1,50 mt. Vi si accedeva dal fiume Arno attraverso Porta a Mare di Pisa e terminava presso l’attuale quartiere “Venezia Nuova” nei pressi del porto di Livorno.
Il nome assegnato al Canale (“Navicelli”), deriva dalle agili e caratteristiche imbarcazioni utilizzate lungo il fiume Arno e condotte dai cosiddetti “navicellai”, protagonisti assoluti del traffico del canale fino all’inizio della Seconda Guerra Mondiale, e che, padroni del proprio natante, vivevano spesso a bordo con tutta la famiglia.
Nel XVIII secolo avvennero altre importanti modifiche del tracciato: presso l’imboccatura del fiume Arno venne realizzato il cosiddetto “Sostegno”, una vasca di compensazione, isolata da una seconda chiusa, che portava al livello d’acqua desiderato le imbarcazioni sia in entrata che in uscita dal canale, consentendo così il passaggio, anche nei periodi di piena, di otto navicelli contemporaneamente, quatto in entrata e quatto in uscita.
La storia recente del canale si può dire che ebbe inizio nel 1903, con la Commissione nominata dal Ministro dei Lavori pubblici, e il forte interessamento del direttore dell’Ufficio del genio civile di Pisa, l’ingegnere Annibale Biglieri. Il progetto di rifacimento del canale del Biglieri segnò l’inizio di un nuovo ciclo, la fase moderna del canale. I lavori di rifacimento si conclusero alla fine del 1938 e il canale assunse caratteristiche molto simili a quelle attuali: il lungo percorso rettilineo e parallelo alla ferrovia Pisa-Livorno portò ad una riduzione del 20% della lunghezza complessiva, che passò a 18,2 km, ad un aumento delle dimensioni dell’alveo in larghezza fino a 31,6 metri e ad un fondale di 3 metri nel tratto tra Livorno e la nuova Darsena Pisana. La realizzazione della nuova darsena inoltre comprese la dotazione di moderne attrezzature per la movimentazione delle merci, piazzali con una superficie complessiva di 50.000 mq e infrastrutture ferroviarie di collegamento con la Stazione Centrale di Pisa.
Durante i bombardamenti della seconda guerra mondiale gran parte delle zone circostanti il Canale vennero completamente distrutte. Ciò comportò la completa distruzione della flotta di natanti che aveva esercitato il traffico fino all’ora, il parziale interramento del canale, nonché la distruzione di tutta la zona di Porta a Mare.
Il Canale Navicelli e il Porto Pisano furono riaperti negli anni’50-60 dando al tracciato il percorso attuale: dalla riapertura ad oggi la logistica di trasporto si è notevolmente ridotta a favore della cantieristica per grandi imbarcazioni da diporto.