Delle quattordici città del Granducato in cui si istituivano i registri della nobiltà, Firenze, Siena, Pisa, Pistoia, Arezzo, Volterra e Cortona erano classificate come "patrie nobili" - secondo criteri di antichità e celebrità da una parte e densità demografica dall'altra. In esse l'aristocrazia era divisa in nobiltà semplice (famiglie con meno di duecento anni di titolarità dei requisiti nobiliari) e patriziato (famiglie con più di duecento anni di titolarità o appartenenti all'Ordine di Santo Stefano); nelle altre sette città - Sansepolcro, Montepulciano, Colle Val d'Elsa, San Miniato, Prato, Livorno e Pescia - veniva invece istituita la sola classe della nobiltà semplice (più tardi, e in momenti diversi, anche Pontremoli, Modigliana, Fiesole, Pietrasanta e Fivizzano ricevettero il rango di "città nobile").
La documentazione che i Deputati dovevano accogliere e vagliare per definire la posizione di quanti presentavano domanda per essere iscritti in una delle due suddette Classi, consisteva nell'albero genealogico di famiglia, comprovato da opportuni riscontri sui registri di decime, estimi, squittini, gabelle, contratti, battesimi e così via; nello stemma di famiglia, dipinto con i "suoi veri colori" e distinto con le sue proprie insegne; in eventuali diplomi di nobiltà, copie autentiche di rescritti e quant'altro concorresse a provare la nobiltà delle persone menzionate nell'albero genealogico; nelle fedi di decima, degli estimi e simili, o nelle copie "in valida forma" di testamenti, contratti d'acquisto e altra documentazione analoga; nelle attestazioni di cittadinanza. Circa i residenti fuori Firenze, la Deputazione si avvaleva della collaborazione dei giusdicenti di stanza nel territorio da cui proveniva l'aspirante alla carica di nobile o patrizio, i quali magistrati erano richiesti di fare "prontamente li dovuti riscontri de' Documenti annessi alle domande" per poi rimetterli, completata la documentazione eventualmente mancante e corredata di una propria relazione, di nuovo a Firenze all'Archivio di Palazzo perché la pratica potesse essere conclusa. Al termine del procedimento, le domande che risultavano idonee alla richiesta passavano all'approvazione del Granduca e, se accolte, venivano firmate dai membri della Deputazione e trasmesse, con tutta la documentazione del caso, agli incaricati dell'Archivio di Palazzo che a loro volta procedevano a copiare negli appositi registri gli stemmi e gli alberi delle famiglie riconosciute nobili o patrizie; le domande respinte, invece, dovevano essere dai Deputati corredate di una breve spiegazione relativa ai motivi che avevano portato all'esclusione della richiesta e potevano poi essere rimesse direttamente alla grazia del Granduca presentando una supplica al Consiglio di Reggenza. Comunque, tutte le domande, sia quelle accolte sia quelle respinte, venivano inviate dalla Deputazione all'Archivio di Palazzo dove si provvedeva a rilegarle in filze separate, ciascuna con i documenti annessi; il compito della Deputazione, poi, terminava con l'apposizione finale delle firme dei suoi membri sui registri originali del patriziato e della nobiltà.
La Deputazione, riunitasi a partire dall'ottobre 1750, nel mese di dicembre iniziò a esaminare i primi dossier di famiglie aspiranti all'iscrizione; le nobiltà del Granducato furono sottoposte a esame città per città: il lavoro venne portato a termine per Firenze e per Siena nel marzo del 1754, per Pisa in gran parte nel luglio dello stesso anno, per Pistoia nel luglio del 1755, periodo in cui si avviò l'esame della documentazione relativa ad Arezzo; nel 1784, infine, i lavori attinenti all'esame delle domande d'ammissione per tutto il Granducato si conclusero, dopodiché la Deputazione entrò nella fase per così dire di routine del proprio incarico consistente nell'aggiornamento progressivo dei registri di nobiltà già allestiti e vigenti. Con motuproprio del 29 ottobre 1792 (pubblicato il 30), poi, agli interessati che ancora non avevano provveduto si impose di presentare, entro due mesi dalla pubblicazione della legge, le "fedi autentiche" necessarie a essere iscritti nei "registri originali di patriziato e nobiltà", pena l'avvio di una procedura d'ufficio da parte della Deputazione, i cui oneri sarebbero totalmente ricaduti sugli inosservanti che inoltre avrebbero dovuto pagare una penale di tre lire per ogni fede rintracciata. Nel 1793, con motuproprio del 12 giugno (pubblicato il 14), vennero finalmente dichiarati completati i registri di nobiltà e cittadinanza e l'Avvocato regio fu nominato "assessore" (ovvero, rappresentante legale) della Deputazione: il magistrato acquisiva in questo modo la facoltà di partecipare alle adunanze con diritto di voto e il compito di conservare personalmente i Libri d'oro della nobiltà e del patriziato. La Deputazione, in questo nuovo assetto e diminuita - almeno dal 1805 - di uno dei suoi cinque componenti originari, continuò a operare fino alla sua abolizione avvenuta con l'annessione del Granducato di Toscana all'impero francese.