Di origine etrusca - probabilmente il nome del borgo si deve ad un tempio intitolato alla dea Iside - Montisi divenne avamposto romano e, nel XII secolo diventò il castello dei Cacciaconti.
Ancora oggi, una delle storie più conosciute della zona riguarda Simone Cacciaconti che, nel XII secolo, dopo essersi spartito le terre con i suoi due fratelli, cercò di imporsi sul borgo in seguito ai segnali di crescente indipendenza degli abitanti: ne seguì una sanguinosa battaglia e, seppur vittorioso, Simone saccheggiò la terra uccidendo gran parte delle persone.
Alla sua morte, Cacciaconti, lasciò le terre di Montisi all'Ospedale Santa Maria della Scala di Siena che, nel XVI secolo, fece costruire una grancia fortificata allo scopo di immagazzinare, custodire e difendere i prodotti provenienti dai vasti territori posseduti nelle Val d’Orcia, nelle crete senesi e in Maremma.
La Grancia di Montisi è struttura fortificata, di aspetto imponente, che in epoche successive ha subito numerose aggiunte e ristrutturazioni. Faceva parte del complesso anche una torre - copia in scala di quella del Mangia a Siena - distrutta dalle truppe tedesche nel 1944.
La Grancia, oggi, ospita uno dei più piccoli teatri del mondo.
Il principale luogo di culto del paese è la pieve della Santissima Annunziata, risalente al XIII secolo e rimaneggiata più volte nei secoli; al suo interno si trova la pala Madonna col Bambino tra i Santi Paolo, Giacomo, Pietro e Luigi re di Neroccio di Bartolomeo de' Landi, risalente al 1456.
Altre chiese del paese sono l'oratorio di Sant'Antonio Abate - che ospita un'esposizione di oggetti sacri - e il Santuario della Madonna delle Nevi, patrona di Montisi, lungo la strada che va a San Giovanni d'Asso.
