Die Kirche Santa Croce steht im Zentrum von Vinci, dem Geburtsort Leonardos, und stammt ursprünglich aus dem 13. Jahrhundert. Im Laufe der Zeit wurde sie mehrmals umgestaltet, wobei ihr heutiges Erscheinungsbild auf eine Renovierung im Renaissancestil aus den 20er Jahren des vergangenen Jahrhunderts zurückgeht.
Die Fassade ist komplett aus Stein errichtet und mit einer Rosette geschmückt, auf deren Glasfenster religiöse Szenen abgebildet sind. Über dem rechteckigen Portal thront eine Marmorlünette.
Das Gebäude mit dreischiffigem Grundriss weist Säulen mit korinthischen Kapitellen auf. Am Ende des Kirchenraums in Apsisnähe befinden sich vier Kapellen: die Kapelle des Hl. Andreas, des Allerheiligsten, des Baptisteriums (auf der linken Seite) und des Heiligen Kreuzes.
In der Kapelle des Baptisteriums kann man das antike Taufbecken aus Marmor bewundern, in dem Leonardo da Vinci getauft wurde. Außerdem ist sie mit einem Zyklus von Skulpturen zum Thema der Heilsgeschichte von Cecco Bonanotte geschmückt, der 2011 eingeweiht wurde.