A la derecha de la Colegiata de Sinalunga se encuentra la Iglesia Santa Croce, que era una de las principales iglesias dentro de las murallas del pueblo. A principios de la Edad Media, en su lugar había una especie de refugio para los habitantes del Castillo. La iglesia, que data del 1400, ha sido dedicada a San Martino, patrón de Sinalunga, hasta que se construyó la Colegiata.
La fachada del Siglo XVII se caracteriza por sus elementos decorativos de ladrillo. El techo de forma triangular otorga a la estructura una forma a dos aguas que termina en un campanario de ladrillo con una espadaña ajimezada. La Iglesia tiene una sola nave y presenta numerosas decoraciones de estuco y estatuas que incluyen a seis Santos como San Martín, Santa Elena, San Sebastián, San Nicolás de Bari, Santa Lucía y Santa Catalina de Alejandría.
En el altar mayor podemos admirar una pintura del Siglo XVII de Giovanni Antonio Cerretelli que representa a "Jesús clavado en la Cruz". En cambio, a la derecha, encontramos la tabla con "La Boda de la Virgen" del taller de Luca Signorelli del 1465. Otras obras que encontramos en el interior son: El cuadro de la Crucifixión de la Escuela Toscana (Siglo XIX), la Virgen del Rosario del 1889 y la Santísima Virgen María Salud de los Enfermos.