Recordada como ya existente en 1302, la iglesia y el monasterio anexo pasaron a manos de los monjes Valombrosanos alrededor de los años 1090-1092. Se recuerdan varias fases constructivas, una de las cuales, de mediados del siglo XII, comportó la reestructuración del presbiterio, reconsagrado en el año 1148.
Mientras tanto se completaba la fachada según el modelo rainaldesco de la fachada de la Catedral, confiriéndole una estructura con dos salientes, pilastras, arcos ciegos, taraceas de mármol y tres órdenes de galerías. Los revestimientos de mármol del lado norte y del brazo lateral izquierdo se remontan a mediados del siglo XIII, mientras que la fachada no se completó hasta el siglo XIV.
Los ambientes monásticos estaban compuestos por dos claustros: uno adosado al lado meridional de la iglesia y el otro detrás del ábside, cerca de la Capilla de Santa Agata. Ambos dañados por los bombardeos de la Segunda Guerra Mundial, fueron demolidos con el campanario.
A partir del año 1409 el monasterio fue encomendado y en el año 1565 pasó a la Orden de San Esteban, bajo el patronato de la familia Grifoni. La iglesia y todo el complejo fueron objeto de restauraciones en el año 1615 y a mediados del siglo XVIII. En 1798, suprimida la Orden de San Esteban, la iglesia se erigió en parroquia y en 1853 fue objeto de drásticas restauraciones que comportaron la eliminación de los altares laterales y del enlucido, reduciéndola al aspecto actual.
De la rica decoración pictórica mural, en la que participó a principios del siglo XIV Buonamico Buffalmacco, se conserva solo un fragmento en el pilar de la izquierda con Los Santos Bartolomé y Francisco. La iglesia conserva también un sarcófago romano que contenía los despojos del jurisconsulto pisano Burgundio (1194) y una Virgen con el Niño y santos de Turino Vanni (siglo XIV).