Già dagli inizi del Trecento l'elezione dei Gonfalonieri risultava indipendente da quella delle compagnie: erano i Signori e Collegi in carica, su iniziativa dell'Esecutore degli Ordinamenti di giustizia, a procedere al rinnovo del collegio, il quale peraltro dal 1328 prese a essere eletto, come la Signoria e i Dodici Buonomini, con il sistema dello squittinio e tratta. Inizialmente espressione delle Arti maggiori, poi anche minori, i Gonfalonieri erano diciannove fino al 1343, scendendo poi a sedici a partire da questa stessa data alla quale risale la riforma del territorio cittadino che vide l'abolizione dei sesti e la riorganizzazione del medesimo in quattro quartieri, ognuno dei quali era diviso in quattro gonfaloni, portando cambiamenti anche nell'assetto dei Priori e dei Dodici Buonomini. La magistratura durava in carica sei mesi, che furono portati a quattro nel 1328, e i suoi componenti erano sottoposti al divieto di reincarico per due anni, che coinvolgeva nella misura di un anno anche i congiunti del membro uscente. Una volta nominati i Gonfalonieri, l'Esecutore consegnava a ciascuno di essi il vessillo del gonfalone in cui era stato eletto, e ciò aveva luogo con grande solennità in pubblica riunione; collegialmente i Sedici dovevano procedere all'elezione di due proposti con incarico bimestrale, un notaio con mandato quadrimestrale e un nunzio per ciascun membro del collegio, a spese della Camera del Comune. Consolidatesi nel corso del Trecento le funzioni politiche dei Sedici gonfalonieri, il collegio - analogamente ai Dodici Buonomini - ricoprì sempre più il ruolo di organo deliberativo a fianco della Signoria, verso la cui sempre crescente autorità esercitava al contempo un'azione di controllo. La magistratura risulta soppressa il 18 settembre 1531, in vista della formulazione delle Ordinazioni del 27 aprile 1532 che segnarono il passaggio dalla repubblica al principato.
I Gonfalonieri delle Compagnie del popolo, sono, per così dire, un magistrato poliforme. Come consiglio consultivo stabile della Signoria, sono al vertice dello stato e al centro dell’ordinamento, quindi sotto questo aspetto sono un organo pienamente politico, ma al contempo, in quanto capi dei vari Gonfaloni, sono i rappresentanti delle circoscrizioni cittadine, ovvero di uno di quei "corpi intermedi" in cui si è andata organizzando la rappresentanza del corpo della cittadinanza, di cui anche presiedono gli organi interni, e in questa veste, perduta nel tempo l'originaria connotazione militare, svolgono alcune fondamentali funzioni, come, per esempio, la tenuta e l'aggiornamento degli elenchi degli uomini residenti nel Gonfalone e provvedono a compilare e fornire le liste degli eleggibili alle varie cariche comunali all'Ufficio delle Tratte. Infine, probabilmente sempre come residuo della loro originaria funzione di capi militari del corpo cittadino e in relazione anche ad alcuni residuali compiti sul mantenimento dell'ordine pubblico che ancora risulta affidato ai membri dei Gonfaloni, sono anche i referenti delle Guardie del fuoco che nel corso del Trecento si sono sviluppate come una magistratura a sé stante, sebbene il notaio dei Sedici Gonfalonieri svolgesse allo stesso tempo anche la funzione di ufficiale rogante delle Guardie del fuoco.