En Roma (1300) Villani concibió la idea de escribir la historia, o crónica, (Cronica Universale) de Florencia, historia que dividió en doce libros.

Para los períodos en los que no tenía ningún conocimiento directo, siguió su propio parecer.

A partir del siglo XIII su obra aparece como una fuente histórica excelente; incluso en su estilo, el lector percibe que el autor ahora se siente en tierra firme.

Aunque era un Güelfo, no disfrazó su desaprobación del mal causado por su propio partido.

Su Cronica Universale o Chronica fue editada en 1363 por su hermano más joven, Matteo, y en 1410 por su sobrino Filippo.