La costruzione della Pieve di San Giuliano, conosciuta anche come Pieve Vecchia, iniziò nel 1452. Sull’altare maggiore venne inizialmente posta la Madonna in trono di Segna di Bonaventura, sostituita nel 1486 dalla Pala di San Giuliano di Bartolomeo della Gatta; entrambe le opere sono ora conservate nella vicina Collegiata. Alla fine del Quattrocento, Luca Signorelli dipinse il Compianto su Cristo morto, oggi visibile nella Cappella del Sacramento, che ospita anche il fonte battesimale in pietra serena realizzato per Teodora Visconti nel XV secolo, il rilievo in terracotta invetriata del Battesimo di Cristo, in stile robbiano, e l’affresco con la Deposizione di Cristo nel sepolcro, datato 1620 e attribuito a Pietro da Cortona.
Nel 1501, il vescovo Cosimo de Pazzi dichiarò la Pieve Collegiata, titolo confermato l’anno successivo con una bolla papale di Alessandro VI. Alla fine del Cinquecento, l’edificio subì restauri significativi e, nel XVII secolo, l’antico altare maggiore venne abbattuto. Il 9 dicembre 1658, Papa Alessandro VII conferì alla Pieve il titolo di Collegiata Insigne. Nel 1725, Niccolò Lapi decorò la cappella centrale con due ovali ad affresco: Cristo e la Veronica e l’Innalzamento della Croce. La cappella dedicata a San Francesco e San Donnino fu decorata nel 1632 con stucchi dorati, mentre sull’altare maggiore venne posto un dipinto su tela, attribuito a Bernardo Santini, che raffigura il ritrovamento del corpo di San Francesco. Nella stessa cappella si trovano anche le tele di Francesco Morosini e Agostino Melissi, rispettivamente la Flagellazione e la Coronazione di spine, risalenti alla metà del XVII secolo.
La Pieve mantenne il suo aspetto originario, pur con modifiche agli altari, fino al 1849, quando fu demolito il corpo principale per fare spazio alla nuova Collegiata. Nel corso del Novecento sono stati effettuati altri restauri.
L’ordinamento e il percorso museologico sono tutti incentrati sui momenti salienti dell’anno liturgico: si inizierà quindi con il Mistero della Salvezza, proseguirà poi con l’Incarnazione della Passione, il Mistero Pasquale e si concluderà con Maria icona della Chiesa trionfante. Si propongono quindi più livelli di lettura della stessa opera: storico artistico e iconografico, teologico, liturgico e cenni sulla religiosità popolare. In questo modo il visitatore sarà informato sull’uso di ogni oggetto e sui riferimenti alla dottrina della chiesa che esso contiene. All’interno della Pieve verranno ricollocate le opere di provenienza originaria, in modo da ricostituire quell’unità storica che nel corso dei secoli si è persa, così come si è ripristinata quella funzione ecclesiale delle parti architettoniche e decorative.
Sono esposte anche opere di pittura, oreficeria, scultura, suppellettili e tessuto di varia provenienza, finora non visibili per problemi di conservazione o sicurezza. Come la statua lignea della Madonna di Petrognano (sec. XIII), la tonacella di Petreto e il piviale (sec. XV), la tavola di Agnolo di Lorentino raffigurante la Madonna in trono con S. Bartolomeo e Santo Stefano (fine XV sec.), il Crocifisso di Niccolò di Smeraldo Salvi (1621), il Cristo alla Colonna e quello Risorto sempre dello stesso scultore, il San Michele Arcangelo il S. Girolamo e il Battista di Salvi Castellucci (metà XVII sec.), l’Annunciazione di Ottavio Vannini (1621), la statua processionale raffigurante la Madonna della Cintola de Francesco Orlandi (XVIII sec.). Tra le opere di oreficeria segnaliamo il Fermaglio da piviale (XV sec.), l’Ostensorio di S. Agostino (XVII sec.).
