بر اساس گزارش هاواستافورکز، با این‌همه این بنای مشهور و اثر معماری مهم درست از زمانی که اولین آجر آن تغییر زاویه داد، در معرض خطر فروپاشی قرار گرفت.
برج پیزا کمی پس از آغاز پروژه ساختش در سال 1173 آغاز به کج شدن کرد؛ به بیانی دیگر زمانی که سازندگان به طبقه سوم از این برج هشت طبقه رسیده بودند، زیربنای برج بر روی خاک نرم متشکل از رس، ماسه و گل به شکلی یکنواخت شروع به کج شدن کرد. در نتیجه ساختمان به آرامی به سمت شمال منحرف شد. سازندگان تلاش کردند با بلند‌تر ساختن ستون‌ها و طاقی‌های طبقه سوم برج در بخش شمالی، این انحراف را جبران کنند. پس از اینکه ساخت طبقه چهارم برج آغاز شد، به دلیل ناآرامی‌های سیاسی که در کشور ایجاد شد،ساخت پیزا به کلی متوقف شد.
پیزا برای بیش از 100 سال نیمه کاره باقی‌ماند، اما به کج شدن خود ادامه داد. خاک زیر بنا به نشست یکنواخت خود ادامه داد و زمانی که ساخت پیزا در سال 1272 از سر گرفته شد، برج به سمت جنوب کج شده بود،یعنی همان جهتی که امروز به سوی آن انحراف دارد. مهندسان باز هم تلاش کردند این انحراف را این‌بار در طبقه پنجم جبران کنند. مراحل ساخت پیزا یک‌بار دیگر نیز در سال 1278 و در زمان ساخته شدن طبقه هفتم متوقف شد.
متاسفانه روند نشست این بنا ادامه پیدا کرد و گاه به مرز هشدار رسید. در اوایل قرم 14 میلادی میزان نشست به بیشترین حد خود رسید، اما این روند مانع از ساخت و ساز و تکمیل برج توسط مقامات و طراحان برج نشد. در نهایت پیزا بین سالهای 1360 تا 1370 تکمیل شد و کارگران تلاش کردند برای آخرین بار، با قرار دادن اتاق ناقوس برج در جهتی متمایل به شمال، کجی برج را تصحیح کنند.
در دورانی که گفته می‌شود گالیله در اواخر قرن شانزدهم، یک گلوله توپ و گلوله تفنگی را از بالای برج به پایین پرتاب کرد، برج سه درجه حرکت کرده بود. با این همه رصد دقیق برج تا سال 1911 آغاز نشد و با آغاز رصد‌ها حقیقتی شگفت‌انگیز آشکار شد: بخش بالایی برج با سرعتی برابر 1.2 میلیمتر در سال درحال حرکت بود.
در سال 1935 مهندسان از احتمال ضعیف‌تر شدن زیربنای برج و سرعت گرفتن روند تخریب آن به واسطه جریان آب‌های فاضلاب در زیر آن ابراز نگرانی کردند. برای جلوگیری از این رویداد، شبکه‌ای از حفره های زاویه‌دار در زیربنای پیزا ایجاد شده و توسط ترکیبات سیمانی پر شد. اما این‌کار تنها منجر به وخیم‌تر شدن اوضاع شد و به کج شدن برج شتاب بخشید و باعث شد گروه‌های بعدی که اقدام به حفظ و مرمت برج می‌کردند احتیاط بیشتری به خرج دهند اما هیچ‌یک از تکنیک‌هایی که برای حفظ برج به کار بسته شد موثر نبود و پیزا طی سالها به تدریج 5.5 درجه کج شد. در سال 1989 نیز برجی مشابه پیزا که در پاویا ساخته شده بود به صورت ناگهانی تخریب شد.
پیزا تنها نیست
برج پیزا شاید مشهور‌ترین ساختمان کج دنیا باشد، اما تنها‌ترین آنها نیست. زیرا خاک نرمی که پیزا بر روی آن بنا شده برای برج‌های دیگری از قبیل برج سن‌نیکولا و برج سن میشله دگلی اسکالزی نیز مشکلاتی مشابه به بار آورده است. همچنین دو برج دیگر در بولونیای ایتالیا و سه برج در دالی چین نیز مشکلی مشابه دارند. اما در این میان برج زورهوزن در آلمان با 5.19 درجه انحراف رکورد‌دار بیشترین درجه کجی است. البته این رکورد پس از انجام عملیاتی که منجر به کاهش درجه انحراف پیزا شد،به این برج اختصاص یافت.
کج شدن با طرحی جدید
مقامات همواره نگران بودند که سرنوشت پیزا مشابه سرنوشت برج پاویا شود. یک سال پس از تخریب برج پاویا، تیمی بین‌المللی برای یافتن راه‌کارهایی برای نجات دادن برج گرد‌هم آمدند. یکی از اصلی‌ترین این افراد، جان بورلند،متخصص مکانیک خاک در امپریال کالج لندن بود. وی به این فکر می‌کرد که شاید تخلیه خاک از زیربنای برج در بخش شمالی بتواند برج را به حالت اولیه‌اش بازگرداند. برای بررسی این‌کار شبیه سازی رایانه‌ای انجام دادند و محققان به این نتیجه رسیدند که این کار، راه حلی عملی است.
از این رو اجرای طرح آغاز شد، ابتدا طبقه اول برج با استفاده از نوارهای فولادی به سختی بسته شدند تا از خرد شدن آنها جلوگیری شود، سپس 827 تن وزنه سربی در بخش شمالی برج قرار گرفت. پس از آن حلقه‌های بتنی جدید به دور زیربنای برج ریخته شد که به کابل‌های نگه‌دارنده‌ای در اعماق زمین متصل بودند. در نهایت با استفاده از مته ای 200 میلیمتری حفاری در زیر برج آغاز شد و پس از تخلیه خاک، برج به واسطه فشار ناشی از کابل‌ها و وزنه‌ها به جهت مخالف زاویه‌ای که کج شده‌بود، کشیده شد. این کار در 41 بخش مختلف برج طی سالهای متوالی انجام شد و تاثیر آن مورد مطالعه قرار گرفت.
در نهایت،در سال 2001 میزان کجی برج 44 سانتیمتر تخفیف یافت و برج دوباره برای بازدید عموم باز شد. پیزا حتی پس از پایان یافتن حفاری نیز تا سال 2008 به صاف شدن ادامه داد تا اینکه در ماه می همان سال حسگرها دیگر حرکتی را در برج ردیابی نکردند. اما پس از آن نیز برج چهار سانتیمتر دیگر صاف شد و به نظر می‌آمد که دیگر در معرض خطر آنی قرار ندارد.
اکنون خطر اصلی که برج را تهدید می‌کند، مصالحی است که به ویژه در ساخت طبقات اول آن به کاررفته است، طبقاتی که طی قرن‌ها فشار شدید کج بودن برج به آنها وارد آمده و درصورتی که هریک از مصالح در این طبقات از بین بروند،برج فروخواهد پاشید؛ همچنین وقوع زمین‌لرزه‌ای خفیف در این منطقه نیز اثری مشابه از خود به جا خواهد گذاشت.
با درنظر گرفتن این خطرات احتمالی، مهندسان انتظار دارند که این برج مشهور ایتالیایی تا 200 سال دیگر نیز ثابت باقی بماند. شاید تا آن زمان نیاز به انجام مرمت‌های دیگری باشد که با توجه به تکنولوژی‌های موجود در آن زمان، این امکان به وجود خواهد آمد که پیزا برای 800 سال دیگر نیز پابرجا بماند.