Costruita tra il 1324 e il 1326, fu una delle prime chiese carmelitane d’Europa. Subì numerosi interventi di restauro nel corso del Seicento. L’interno della Chiesa è una grande aula unica, ricca di altari seicenteschi che custodiscono opere come la Madonna in gloria e santi di Aurelio Lomi e l’Ascensione di Cristo di Alessandro Allori, l’Annunciazione di Andrea Boscoli e l’Assunzione della Vergine di Santi di Tito. All’interno della chiesa si trovava il polittico di Pisa (1427), opera di Masaccio commissionata all’artista dal notaio pisano Ser Giuliano di Colino degli Scarsi da San Giusto. La grande composizione fu rimossa dall’altare, smontata e venduta. Oggi a Pisa si conserva solo il San Paolo, nel Museo Nazionale di San Matteo. Al museo di San Matteo si trova anche l’opera Annunciata, legno con tracce di policromia databile fine del XIV-inizio XV secolo del Maestro di Montefoscoli, un tempo presente in questa Chiesa.
Davanti alla facciata ottocentesca si erge la statua di Nicola Pisano, architetto e scultore maestro del Duecento italiano, opera di Salvino Salvini del 1862.
Il monastero annesso conserva ancora tracce degli elementi medievali, come il bel chiostro.
Alcune tracce di affreschi con le Vite dei Santi carmelitani e di Gesù testimoniano la ricchezza medievale del sito. La struttura fu fortemente danneggiata durante la seconda guerra mondiale, il tetto a capriate in cemento ne è una testimonianza evidente, e subì numerosi danni durante la disastrosa alluvione del 1870, della quale è visibile una lastra di marmo a ricordo.
Opere conservate presso il museo San Matteo
