E' molto probabile che qui sorgesse, in tempi lontani, il castello di Frondigliano, che si trovava nel territorio del castello di Monte Calvi. Quel che è certo è che Sorbigliano era, ai primi del XV secolo, una casa da signore della famiglia Pitti, che per molti anni la possedette. Buonaccorso Pitti nella sua cronaca la definisce "bella e buona possessione". Nel XVI secolo, Sorbigliano passò ai Gianfigliazzi, allora padroni di molti altri possedimenti nelle vicinanze, e dai Gianfigliazzi andò in eredità ai Marchesi Lottaringhi della Stufa. Il Marchese Ferdinando, nel XVIII secolo, restaurò il complesso e fece abbattere un'antica cappella privata, costruendone un'altra annessa alla villa.

In occasione di tale demolizione, furono ritrovate nel sottosuolo alcune tombe di epoca romana. Dopo i Lottaringhi, proprietari divennero gli Acciaioli. La tradizione vuole che Gugliarello Acciaioli, capostipite della famiglia, perseguitato dall'Imperatore Federico Barbarossa, fosse fuggito da Brescia per stanziarsi nel castellare di Cerbaia, che era appartenuto ai conti Alberti. La provenienza degli Acciaioli da Brescia è confermata dal fatto che essi, fin d'epoca remota, si fregiarono di un'insegna uguale a quella di tale città: un leone rampante azzurro con unghioni e lingua rossi in campo bianco.

Per un uomo intraprendente, Firenze rappresentava la città ideale: e infatti a Firenze Gugliarello accrebbe e consolidò la sua fortuna, e fondò l'illustre famiglia che assunse il nome di Acciaioli, e che parte cospicua ebbe negli eventi di quella che era ormai la sua patria. Un grande elemento della famiglia fu Niccolò Acciaioli, nato nel 1310 da Acciaiolo di Nicola. A Napoli visse quasi da sovrano, infatti fu Gran Siniscalco del Re di Napoli e inoltre Viceré di Puglia. La Repubblica fiorentina l'onorò sempre da lontano, gelosa della sua grandezza. Fu il fondatore della magnifica Certosa del Galluzzo, eretta nel 1341 su disegno dell'Orcagna, dove volle essere sepolto. Nel sepolcreto di famiglia alla Certosa da lui fatto costruire giace intatta la sua immagine "armata",

che ricorda ai posteri il suo nome illustre. Il monumento funebre è ornato di stemmi, nei quali il leone rampante degli Acciaioli tiene stretta fra le zampe la bandiera con tre gigli degli Angiò, concessione del Re Roberto. Al disopra degli stemmi ghigna un teschio, e si legge il motto che, ultimo tributo della sua ammirata devozione, gli aveva suggerito l'amico fraterno e poeta laureato, Zanobi da strada: "Qui metuit, mortem cupit nihil". Uno dei discendenti di questa famiglia, Ruggero Acciaioli, divenne il proprietario di Sorbigliano a metà del XX secolo.

Dopo aver ottenuto grandi successi nell'industria tessile a Prato, decise di applicare la sua mentalità imprenditoriale all'agricoltura. Pose così particolare attenzione alla modernizzazione delle cantine, che fece piastrellare interamente, venendo incontro con molti anni d'anticipo alle norme igienico-sanitarie adesso vigenti. Fece realizzare il frantoio e la coppaia, con attrezzature all'avanguardia per l'epoca. I suoi interventi si estesero anche all'interno della villa, dove fece ristrutturare elegantemente il piano delle camere.