La Badia fu Cattedrale di Fiesole dall'Alto Medioevo fino al 1028. La costruzione ha visto nel tempo nutriti cambiamenti, operati inizialmente dai monaci camaldolesi e successivamente dai benedettini di Montecassino e dai Canoni Regolari di Sant’Agostino. L’edificio attuale risale al XV secolo e fu voluto da Cosimo “il Vecchio” de’ Medici, che lo ampliò a partire dalla struttura del 1000. A lavorare al miglioramento della badia furono celebri architetti come Brunelleschi e Michelozzo.
Numerosi sono stati gli usi che la chiesa ha avuto in passato, tra i quali si ricordano un periodo in cui fu ospizio per ammalati incurabili provenienti da Firenze e uno in cui fece da sede per i soldati di Carlo V, ma è attestato il suo utilizzo anche come semplice abitazione. Oggi, invece, è in gran parte sede dell’Istituto Universitario Europeo.
L’interno presenta un’unica navata con volta a botte, mentre ai lati si sviluppano varie cappelle, tra le quali merita una visita la Cappellina dell'Annunciazione dove è conservato un dipinto di Raffaellino del Garbo. L’altare principale, invece, risale al 1610 ed è attribuito a Giovan Battista Cennini, che lo ha realizzato su disegno di Pietro Tacca. Sempre all’interno si segnalano un rilievo della scuola di Jacopo della Quercia e una Deposizione di Botticini. Attraversando il chiostro rinascimentale dell’antico convento, poi, si raggiunge il refettorio, adornato da affreschi secenteschi di Giovanni da San Giovanni.
La particolarità della chiesa si rileva all’esterno, nella facciata in stile romanico fiorentino, con il suo alternarsi di marmo bianco e marmo verde che si riscontra anche a Firenze nel Battistero e nella chiesa di San Miniato al Monte.