El primer testimonio de la Iglesia de San Martino in Chinzica se remonta al año 1066. Dicha iglesia está ubicada en el trazado de la Carraia Maiore, esto es, la calle principal en la entrada meridional de la ciudad (actual Via S. Martino).
El edificio es una gran construcción con una sola nave y un transepto poco pronunciado. La iglesia conservada corresponde a una reconstrucción integral durante la Baja Edad Media en el lugar de la iglesia ya atestiguada en la segunda mitad del siglo XI, por obra del Conde Bonifacio Novello della Gherardesca, que transformó la rectoría en monasterio femenino.
La fachada de la iglesia, de mármol blanco, está compuesta por un primer orden subdividido en cinco arcadas ciegas, con el portal de acceso en el centro, mientas que la parte superior de la misma es el resultado de las intervenciones de restauración del siglo XVII. El resto del edificio está completamente construido en ladrillo, con la parte absidal dividida por pilastras que crean espacios en cuyo interior hay tres óculos (uno central de mayores dimensiones y dos laterales) definidos con franjas de ladrillos moldeados, correspondientes a las restauraciones del siglo XVII.
Tanto el ábside como los perimetrales, incluso el transepto, están coronados con una serie continua de pequeñas arcadas ciegas asociadas a una cornisa constituida por dos franjas de ladrillos de corte. Dicha decoración está enriquecida con la inserción de cuencos de cerámica contemporáneos a la construcción, sobre todo de producción pisana (“mayólica arcaica”).
El interior, reestructurado en el siglo XVII, conserva un crucifijo sobre mesa de Enrico di Tedice (mediados del siglo XIII), mientras que en la capilla del SS. Sacramento se encuentran frescos del siglo XIV de Giovanni di Nicola y Cecco di Pietro. En los altares de la época moderna se encuentran una serie de pinturas de artistas importantes, entre ellos Palma el Joven, Orazio Riminaldi, Jacopo Ligozzi, Passignano y los hermanos Melani.