Tra la metà dell'XI e il XIV secolo la città di Tivoli visse una profonda trasformazione del proprio tessuto urbano nota come processo di pietrificazione, durante il quale le classi dirigenti e le famiglie emergenti scelsero di investire ingenti ricchezze in costruzioni stabili e durature.
Questa tendenza si manifestò inizialmente attraverso il reimpiego sistematico dei materiali di epoca romana, attingendo alle abbondanti rovine classiche ancora presenti nel territorio per ricavarne mattoni e preziosi frammenti marmorei. La tecnica costruttiva di maggior pregio in questo periodo prevedeva l'impiego quasi esclusivo di laterizi di reimpiego disposti su filari regolari e rifiniti con la stilatura della malta, un'operazione che consisteva nell'incidere lo strato di malta affiorante per conferire un senso di ordine estetico. Tale linguaggio architettonico trovò la sua massima espressione nella domus magna, che rappresentava l'edificio residenziale di maggior prestigio del XII secolo. A differenza delle altre tipologie, la domus magna si distingueva per una notevole ampiezza della superficie interna, uno sviluppo spesso su due o tre piani e una marcata complessità architettonica arricchita da elementi decorativi come bacini ceramici invetriati o spolia marmorei. Queste dimore presentavano ampie aperture al piano terra e finestre regolari ai livelli superiori, mostrando tuttavia una significativa scarsità o totale assenza di elementi difensivi.
Con il progredire del XIII secolo e il graduale esaurimento delle scorte di mattoni antichi, il cantiere tiburtino vide l'avvento della pietra e la diffusione di nuove tipologie abitative che riflettevano mutamenti sociali e politici. In questo contesto si affermò la casa-torre, che rispetto alla domus magna presentava una filosofia costruttiva opposta, privilegiando il forte sviluppo verticale a scapito della larghezza. Mentre la domus magna cercava la rappresentatività attraverso l'ampiezza e l'ornato, la casa-torre manteneva una pianta quadrata o rettangolare con superficie limitata e una struttura estremamente compatta. Sebbene fosse utilizzata come abitazione, la casa-torre possedeva una chiara funzione difensivo-militare testimoniata dalla presenza di feritoie e da una volumetria che poteva raggiungere altezze considerevoli, venendo spesso edificata con murature in pietra più irregolari e meno accurate rispetto alle raffinate cortine in laterizio del secolo precedente.
Parallelamente a questa evoluzione apparve la casa a schiera, una struttura modulare che testimonia come l'investimento in edilizia durevole si fosse esteso anche alle classi medie emergenti tra il XIII e il XIV secolo. Questa tipologia si differenziava nettamente sia dalla domus magna che dalla casa-torre per la sua natura seriale e standardizzata, essendo costituita da unità abitative singole aggregate in serie con due lati perimetrali in comune. Caratterizzata da una planimetria rettangolare con dimensioni medie di circa 4-6 metri per 10-20, la casa a schiera veniva costruita in posizione ortogonale rispetto al percorso stradale, offrendo una soluzione abitativa funzionale che emulava il prestigio della pietra pur mantenendo una ricerca estetica meno monumentale rispetto ai palazzi aristocratici. Per queste costruzioni si diffuse l'uso dei tufelli, piccoli blocchetti di tufo lavorati con regolarità, che divennero il materiale dominante della produzione edilizia bassomedievale, segnando il definitivo passaggio dal regno del mattone di recupero a quello della pietra estratta o raccolta localmente.