Imponente costruzione romanico-gotica del 1280-98, ha una spoglia facciata in laterizio e conserva quattro alte monofore gotiche nel fianco destro. Nell'
interno, a una sola navata, con tre cappelle absidali d'impianto gotico: in controfacciata, a destra sotto la tribuna, cappella di S. Bartolo affrescata nella volta e nelle pareti da Sebastiano Mainardi (1500), con altare* marmoreo di Benedetto da Maiano (1494); al 1° altare destro, Madonna col Bambino e santi, tavola di Pier Francesco Fiorentino; accanto alla porta laterale, affresco della Pietà, di Bartolo di Fredi. Nel presbiterio, sull'altare maggiore,
Incoronazione di Maria*, capolavoro di Piero del Pollaiolo (1483); alle pareti del coro,
Vita di S. Agostino**, grandioso ciclo di affreschi su più registri opera di Benozzo Gozzoli con l'ausilio di Giusto d'Andrea (1465); nella cappella absidale destra, Vita di Maria, affreschi di Bartolo di Fredi. Alla parete sinistra della navata, al 3° altare, S. Sebastiano*, grande affresco di Benozzo Gozzoli (1464); al 4° altare, Madonna che allatta il Bambino e santi, di Lippo Memmi (1320). Dall'estremità sinistra del transetto si passa nel
chiostro dell'attiguo convento, sistemato a doppio loggiato alla fine del '400.