La chiesa, col monastero appartenuto prima ai monaci Benedettini e dal XII secolo ai Camaldolesi, fu edificata verso il 1016 e più volte ristrutturata, soprattutto a seguito dei bombardamenti aerei della seconda guerra mondiale. La facciata, in stile Romanico Pisano con influenze gotiche, ha la parte inferiore del XIII secolo, mentre quella superiore a loggette risale al XIV secolo, come il tabernacolo con la Madonna col Bambino, angeli e l'abate offerente di Lupo di Francesco (copia, l'originale si trova al Museo di San Matteo).

Sulla facciata si leggono scritte seicentesche per l'elezione del rettore dell'Università. Il monumentale interno a tre navate conserva un Crocifisso attribuito a Nino Pisano (XIV secolo), dipinti di Matteo Rosselli (la Concezione), di Baccio Lomi (Madonna col Bambino e santi), di Aurelio Lomi (Virtù), di Giuseppe Melani (Natività) e resti di affreschi del XIII e del XVIII secolo. I frammenti del pulpito, attributo ad Andrea Pisano, sono nel Museo nazionale di San Matteo.