Il forte era collegato a Palazzo Pitti e Palazzo Vecchio con passaggi segreti attraverso il Giardino di Boboli e il Corridoio Vasariano.

Questa passerella chiusa tra i due palazzi permetteva ai Medici di girovagare tra i due senza problemi, allo stesso modo, potevano evitare l’epidemia come avvenne nel XVII secolo quando la peste infettò la popolazione della città, oppure poteva fornire un riparo per il Gran Duca se la città venisse attaccata.

Il piano a forma di stella del Forte Belvedere non è perfettamente simmetrico. È supportato da quattro baluardi principali e altri due baluardi minori sono stati costruiti a diversa altitudine.

L’ingresso principale presenta lo stemma della famiglia Medici. Le pareti lisce e intonacate della Palazzina all’interno della fortezza furono costruite in precedenza da Bartolomeo Ammannati. Al piano terra, c’è una loggia a galleria aperta di fronte alla collina. Il grazioso orologio sopra la parte centrale della villa fu aggiunto durante il XVIII secolo. Sebbene il forte fosse chiamato Fortezza di Santa Maria, i fiorentini lo hanno sempre chiamato Forte Belvedere per la sua bella vista.

Da qui nessuno ha mai sparato  durante la guerra. L’esterno e l’interno della Palazzina (villa) sono oggi utilizzati per mostre d’arte.