A utilização da fibra de sisal em compósitos cimentícios é um tópico de relevância atual, fruto principalmente do crescente interesse em tornar a construção civil mais sustentável. No entanto, também existem algumas desvantagens relacionadas ao uso de fibras de sisal como reforço, tais como a baixa durabilidade em matrizes alcalinas. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar a influência de alguns tratamentos nas características físicas e mecânicas da fibra de sisal, com intuito de garantir melhor desempenho como reforço em materiais cimentícios. Especificamente, três modificações foram propostas: o tratamento alcalino, o revestimento superficial polimérico e uma nova técnica de funcionalização da superfície da fibra baseada na química de polifenóis. O programa experimental avaliou a influência dos tratamentos na absorção de água das fibras, assim como mudanças microestruturais, composição química, resistência à tração e capacidade de deformação. Além disso, foram avaliadas as alterações nas características da interface fibra-matriz. As investigações também incluíram ensaios de fluência para avaliar o desempenho a longo prazo das fibras de sisal em ambientes agressivos, considerando diferentes níveis de carregamento. As modificações resultaram em melhoria de propriedades físicas, mecânicas, relacionadas à durabilidade e dependentes do tempo das fibras de sisal, além da aderência entre a fibra e a matriz. No entanto, em termos de desempenho físico-mecânico e durabilidade, os melhores resultados foram alcançados pela fibra de sisal modificada com polifenóis. Após a exposição à solução alcalina agressiva sob carregamento, a fibra de sisal natural manteve apenas 38 por cento de sua capacidade de resistência original, modificado para aproximadamente 55 por cento para as fibras tratadas. O resultado deste estudo forneceu embasamento técnico para que as fibras de sisal sejam consideradas como uma alternativa ao uso das fibras sintéticas em compósitos cimentícios de uso estrutural.