Esta zona de Pisa parece haber sido ya ocupada en la época etrusca y romana, como sugieren algunos hallazgos arqueológicos. En cambio, la iglesia y el monasterio anexo se citan a partir de 1016, cuando la capilla que aquí surgía fue transformada y dedicada al arcángel Miguel por obra del monje Benedictino Bono.
El complejo pasó a los monjes Camaldulenses entre 1105 y 1111, a quienes perteneció hasta 1782, cuando fue suprimido y la iglesia fue transformada en priorato. El edificio actual es el resultado de una larga serie de retoques, iniciados en el siglo XIII y continuados con la transformación del campanario medieval, de 1676, la readaptación tardo-barroca de mediados del siglo XVIII y la reestructuración tras el terremoto de 1846, hasta la reconstrucción posbélica concluida en 1963.
La fachada, con paramento de mármol, es del siglo XIV y presenta tres portales en la parte inferior. El portal central está rematado con un edículo gótico, que enmarca a la Virgen con el Niño, ángeles y el abad oferente de Lupo di Francesco (originales en el Museo de San Mateo), y con una parte superior con tres órdenes de pequeñas galerías. Las inscripciones que pueden leerse en la parte inferior de la fachada se relacionan con una elección del Rector de la Universidad que se remonta a principios del siglo XVII.
Las tres naves interiores están sostenidas por columnas con capiteles románicos, mientras que el altar mayor está construido encima de la cripta de los siglos XI-XII. Aquí puede observarse un Crucifijo del siglo XIV atribuido a Nino Pisano. Por lo demás, se conservan frescos y pinturas datables entre los siglos XIII y XVIII.
Dos excavaciones arqueológicas distintas, una delante y otra detrás de la iglesia, han sacado a la luz respectivamente una calle de ladrillo del siglo XIII, las estructuras del monasterio de finales del siglo XIII, un pozo de la época moderna y diez silos de los siglos XVI-XVII usados para conservar el grano.