Les premières informations sur la fondation de cette église remontent à 726, lorsqu'un médecin de la cour lombarde et du dernier roi Desiderio, un certain Gaido Aldo, de Pistoia, acheta un terrain en dehors des murs de la ville pour y fonder un monastère dédié à saint Barthélemy apôtre. Le complexe, en plus de l'église et du monastère, comprenait également un hospice destiné à offrir l'hospitalité et les soins aux voyageurs et aux pauvres de la ville. La structure romane pistoise du bâtiment actuel est due à la reconstruction de 1159. Le portail central possède un splendide linteau sculpté par Gruamonte, sculpteur et probablement aussi architecte, actif à Pistoia dans la seconde moitié du XIIe siècle. Construit en 1167, il est surmonté de deux lions qui écrasent un homme et un dragon sous leurs pattes. L'intérieur de la basilique est sobre et dépourvu de transept, avec 3 nefs ponctuées de colonnes avec des chapiteaux figurés, et abrite une précieuse chaire commencée par Guido da Como vers 1240. La fresque du XIIIe siècle de l'abside représentant le Christ en Majesté est l'œuvre de Manfredino di Alberto, ou de Pistoia, tandis que le crucifix en bois du maître-autel, récemment restauré, est attribué à un artiste proche de Giovanni Pisano.