La chiesa, del XII-XIII secolo, ad unica navata è costruita in bozze d'alberese, ha la copertura a capriate lignee, manto in embrici e tegoli, impiantito in cotto. La facciata è stata rimaneggiata in più tempi ed è aperta da un ampio portale sormontato da una lunetta e da due finestre centinate, tra queste trovasi una finestra a campana tamponata. Il campanile a torre, con muratura medievale in alberese modificata nella zona superiore, con la cella aperta da tetto a padiglione, si appoggia sulla sinistra alla chiesa, alla quale si addossano altri edifici. L'interno, anch'esso più volte restaurato, conserva il paramento in filaretto d'alberese. Sul fianco sinistro si aprono due varchi che collegano la navata della chiesa con quella di un oratorio, già compagnia del Santissimo Sacramento. L'area del presbiterio è frutto di un ampliamento e di modifiche del 1912. Il presbiterio è rialzato su tre gradini, ha pareti intonacate e volta del tipo a crociera. Facciata Nella facciata (ancor più ibrida dopo il restauro), con paramento irregolare in filaretto di alberese, assai rimaneggiato, si apre un ampio portale di gusto tardo-trecentesco, in buona parte rifatto, sormontato da una lunetta con archivolto in cotto, tarda, e da due finestre centinate del primo '900. Tra queste, nel tamponamento di una finestra a campana settecentesca, è una copia dello stemma rinascimentale in ceramica policroma (venduto ai primi del '900) dei Vinaccesi. Nella zona di coronamento, a due spioventi, è una fascia intonacata Campanile L'alto e snello campanile a torre ha una mura tura medievale in alberese modificata nella zona superiore, e si appoggia, leggermente arretrato, sulla sinistra alla chiesa. La cella campanaria è aperta da quattro monofore e conclusa da tetto a padiglione Elementi decorativi A destra della porta è murata un'acquasantiera cinquecentesca in marmo bianco, con stemma dei Vinaccesi. La parete destra conserva una monofora duecentesca con arco ribassato, una porta coeva che immette nella canonica e, a metà della navata, una nicchia nella quale è collocato un dipinto (donato dagli Spranger) eseguito nel 1870 dal pittore fiorentino Faldi, che raffigura l'Estasi di Santa Caterina da Siena (buona copia da un affresco del Sodoma in San Domenico a Siena).
V. di Faltugnano, 37 - Vaiano (PO)