La gestione, la sorveglianza e la piena responsabilità dell'arsenale (casa dell'arsenal) sotto il profilo sia tecnico che amministrativo e contabile spettavano inizialmente ai patroni, attestati dal 1258 (28 sett., maggior consiglio) ma certo più antichi. Le loro attribuzioni furono definite dal maggior consiglio nel 1302, 25 febbr.; nel 1303 (3 ag., maggior consiglio) essi ebbero giurisdizione sugli ufficiali del canevo, competenti sulla provvista della canapa e fabbricazione dei sartiami. In prosieguo di tempo tuttavia la loro importanza diminuì gradualmente a vantaggio dei provveditori, espressione della volontà politica e dell'iniziativa del senato, anche in relazione al sempre più minaccioso pericolo turco; rimasero ad essi principalmente gli aspetti tecnici e la vigilanza sulle costruzioni navali.
Ottenuta nel 1442, 27 mag., dal maggior consiglio un'ampia delega di poteri circa il governo dell'arsenale e l'attività dei patroni, il successivo 18 ott. il senato istituì due provveditori al fine di sollecitare la costruzione di cinquanta galee sottili di riserva. Un'analoga magistratura fu reiterata nel 1453, 16 ag., dopo la caduta di Costantinopoli (29 mag.), con il medesimo incarico ma con il titolo di provveditori all'arsenal, e ancora nel 1462, 19 nov., per apprestare venticinque galee, con funzioni ormai di impulso, organizzazione, indirizzo e controllo sull'operato stesso dei patroni. Funzioni via via accentuate nelle successive elezioni, più o meno ricorrenti, fino allo stabilizzarsi del magistrato intorno al 1520-1530 (23 febbr. 1523, senato); significativo il controllo esercitato sulla gestione finanziaria, a volte con poteri di inquisizione e con giurisdizione.
Dal 1533 (17 sett., consiglio di dieci) al 1550 (13 ott., consiglio di dieci; 18 ott., senato) l'elezione dei provveditori fu rivendicata dal consiglio di dieci, per ritornare poi al senato. Nel 1621 (3 sett., senato) si ebbero degli aggiunti per rivedere e riformare la scrittura contabile; l'elezione di tali aggiunti divenne prassi abituale nella seconda metà del settecento. Per prevenire e reprimere il rischio di intacchi (ruberie e peculato) furono inoltre istituiti inquisitori, organo eccezionale a partire dal 1534 (5 nov., senato) e durante il sec. XVII, sempre più frequenti nel settecento fino a divenire stabili sul finire della repubblica (12 dic. 1782, senato).
I patroni costituivano il reggimento dell'arsenal; insieme ai provveditori formavano la banca, che esercitava numerose competenze; con l'integrazione dei rappresentanti di altri magistrati la banca diveniva collegio o collegetto all'arsenal, riunito sporadicamente, soprattutto in ordine a rivendicazioni economiche e salariali delle maestranze (arsenalotti).
Oltre alle corderie della Tana  [E tradizione che la corderia fosse chiamata Tana perché nel medioevo la canapa proveniva a Venezia dalla Crimea (La Tana, Azov)]  , rette dagli ufficiali del canevo, sostituiti nel 1558 (21 sett., senato; 1 ott., maggior consiglio) dai visdomini alla Tana, avevano sede in arsenale le fonderie di cannoni di bronzo, dipendenti dai provveditori alle artiglierie ) e le armerie (sale d'armi). Rientravano nelle competenze del magistrato all'arsenal i boschi di quercia, riservati alle costruzioni navali, quali ne fosse l'appartenenza (pubblici, comunali o privati) e le querce in genere; il pubblico bosco del Cansiglio, che forniva i remi di faggio; i catastici di tali boschi; i mulini, per l'utilizzo di legname impiegato nelle ruote; le attrezzature per lo spegnimento degli incendi, all'occorrenza compito degli arsenalotti