El primer testimonio de una iglesia dedicada a Santa Cristina se encuentra en una lista de documentos del siglo XVIII d.C., pero no es hasta después del año 1000 cuando los testimonios la sitúan en el área de Chinzica, al sur del río Arno. A partir de los documentos podemos reconstruir que la iglesia en la Baja Edad Media tenía un pórtico en la planta baja y el ambiente debajo del campanario se alquilaba como taller.
Actualmente el edificio, orientado en sentido noroeste-sureste y asomado a las orillas del río Arno, tras las transformaciones del siglo XIX, se presenta con una sola nave con techo a modo de cabaña y completamente estucado, a excepción del ábside, localizado en el lado oriental, adyacente al campanario del siglo XIX.
El ábside, que posiblemente se remonte a los siglos X y XI, constituye la parte más antigua conservada. Está dividido en varios sectores por medio de pilastras y de semicolumnas unidas en la parte superior por una secuencia de arcos ciegos que enmarcan óculos y losanges alternados. En las tres partes centrales, abajo, se encuentran otras tantas monóforas tapadas, con arco de medio punto. La característica principal es la variedad de materiales utilizados, procedentes del área pisana y livornesa, diversamente trabajados y combinados con ladrillo recuperado de edificios más antiguos. Sin embargo, todavía no está claro si se trata de una única operación constructiva o de una serie de intervenciones que se sucedieron en el tiempo.
El interior, de un solo espacio, alberga una Virgen con el Niño sobre mesa del siglo XIV, una tela de Passignano (Santa Catalina recibiendo los estigmas), una imagen del siglo XVII de las orillas del río Arno en Pisa y la copia del siglo XIX del Crucifijo de Enrico di Tedice, colocado originariamente en esta iglesia, delante del cual en 1375 Santa Catalina de Siena recibió los estigmas.