La chiesa sorge su una più antica chiesa benedettina dedicata a San Fortunato.
I Francescani sarebbero subentrati nel 1289 modificando l’edificio più antico secondo i canoni architettonici del loro ordine.
La chiesa è ad aula coperta a capriate con abside rettangolare.
All’esterno sopra il portale è una lunetta dipinta con la Madonna col Bambino e i Santi Fortunato e Francesco di Giuseppe Casucci (1877).
All’interno si conservano vari frammenti di affreschi riferibili a scuola senese (XIV e XV sec.) fra i quali un San Antonio Abate in trono e un gigantesco San Cristoforo che trasporta il Bambino Gesù. Sull’altare maggiore è sospesa una croce legata tradizionalmente a Duccio di Boninsegna ma recentemente attribuita a Guido di Graziano ( 1260-1280 circa).
Annesso alla chiesa era un vasto convento che fu fortemente ridotto dal cantiere delle mura medicee alla fine del Cinquecento.
​Nell’occasione il convento fu restaurato e il pozzo al centro del chiostro ricorda l’evento con il nome del granduca Ferdinando dei Medici e l’anno 1590.