Già esistente nel IX secolo, venne nel 1099 concessa ai Benedettini, cui subentrarono nel XIV secolo gli Olivetani. La dedicazione attuale risale al 1474, quando accolse le reliquie del santo. Nel XVI e XVII secolo fu ristrutturata e perse l'aspetto medievale; nella cappella a destra dell'abside rimane un San Martino ad affresco del XII secolo. L'esterno, con paramento in calcare bianco, pausato da lesene, presenta una facciata a doppio ordine completata ai primi del XVII secolo. Attorno al 1720 fu avviata una revisione globale dell'interno, che assunse struttura a tre navate su pilastri con ricco apparato decorativo, articolato in dipinti, sculture e stucchi. Indemaniata nell'Ottocento, dopo molti anni d'uso improprio nel 1963 fu riaperta al culto. Dal 2004 è sede del IMT : Institutions, Markets, Technologies Institute for Advanced Studies Lucca