Elle fut construite quelque temps après l'an 1000 sur l'Oratoire pré-existant bâti par San Miniato, le premier évangéliste et martyr chrétien de Florence. Victime des persécutions de l'empereur Decio (249-251) on dit que Miniato était peut-être un prince arménien: la légende raconte qu'après avoir été décapité, il ramassa sa tête, la remit sur son cou et s'en alla mourir dans la grotte sur le mont alle Croci où il vivait en ermite et où ensuite on construisit l'oratoire et l'église portant son nom.
La construction du temple, qui reste un des plus beaux exemples de pure architecture romane florentine, commença en 1018 grâce à l'évèque Ildebrando et se poursuivit jusqu'en 1207. La façade fut réalisée en marbre blanc de Carrara et vert de Prato (XII-XIIIè siècles) et divisée en deux ordres reliés entre eux par des marqueteries de forme rhomboidale qui font allusion à l'opus reticolatum, tissage mural romain typique de l'âge impérial, qui fut également repris par Leon Battista Alberti pour les bases du Palais Rucellai.

L'ordre supérieur est surmonté d'une mosaiquesur fond doré datant du XIIIè siècle représentant le Christ sur le tròne bénissant entre la Vierge et St Minias. En haut, au-dessus du fronton, un grand aigle doré en cuivre nous rappelle l'Arte di Calimala, administratrice jusqu'en 1288 des biens du couvent bénédictin. La spectaculaire façade de San Miniato inspira Alberti au XVè siècle pour l'achèvement de celle de Santa Maria Novella et au XIXè pour le revêtement des façades du Dòme et de Santa Croce. Les vifs jeux de lumière du soleil sur l'extérieur du monument, et aussi à l'intérieur de l'abside, valent à eux seuls le voyage hors du centre ville
A droite en regardant l'église, se trouve le Palais des Vescovi (que l'on peut visiter en sonnant à la porte à l'intérieur de l'église), aujourd'hui habité par des moines olivétains chargés de la gestion de la basilique.
On peut observer des vestiges d'antiques bastions, avec le clocher de Baccio d'Agnolo (1518) qui ressemble presque à un fragment de fortification romane. Ce campanile, construit à la place de l'original qui s'est écroulé en 1499, et jamais achevé, fut utilisé militairement durant le siège de 1529 sur la suggestion de Michelangelo. Revêtu de matelas et de balles de laine, il fut utilisé comme base pour deux canons qui devaient tirer sur les troupes de Charles V. Encore aujourd'hui, on peut voir les signes d'un tel emploi.

L'intérieur (où les ajouts se succéderont jusqu'à la fin de l'époque baroque) est constitué de trois nefs et d'un précieux pavement central en marbre marqueté (XIè siècle) orné des symboles du zodiaque. Le Presbytère surélevé est formé d'un rare complexe sculptural romano-toscan d'inspiration classique: l'autel, entouré d'une transenne en marbre (1207), la chaire quadrangulaire (oeuvre de Giovanni di Gaiole et de Francesco di Domenico) et le pupitre soutenu par l'aigle de St Jean l'Evangéliste. Dans le choeur, une mosaique montre le Christ sur le tròne bénissant (1297, restaurée par Alessio Baldovinetti en 1491).
Sous le Presbytère, on découvre une crypte (Xié) supportée par 36 fines colonnes d'origines diverses ainsi que leplafond orné de fresques représentant les Saints et Prophètes par Taddeo Gaddi. C'est là que furent déposées en 1013 les épouses de San Miniato. Devant, au centre de la nef principale, la magnifique et raffinée Chapelle du Crucifix, un édicule en marbre de la Renaissance exécuté par Michelozzo (1448) souhaité par Pierre de Médicis afin d'abriter le vénéré Crucifix - dit de San Giovanni Gualberto — aujourd'hui à Santa Trinita: la voûte en berceau est revêtue de terres cuites dues à Luca della Robbia, et une table d' Agnolo Gaddi repose sur l'autel.

La nef de droite contient, parmi les fresques des XIV et Xvè siècles, les vestiges de San Miniato, un autel avec table cuspidée, chef d'oeuvre de Jacopo del Casentino, et l'entrée à la sacristie, ornée de fresques de Spinello Aretino raconte les histoires de San Benedetto (vers 1387, largement restaurée en 1840), peut-être l'oeuvre la plus importante de cet auteur.
Dans la nef de gauche, la Chapelle du Cardinal del Portogallo (1461-66) datant de la Renaissance, bâtie par Antonio Manetti, élève de Brunelleschi, par Jacopo di Lusitania, cardinal archevêque de Lisbonne mort à Florence en 1459. Elle a dans sa voûte cinq médaillons de Luca della Robbia et contient une Annonciation en fresque d'Alessio Baldovinetti (1466-67), une table (dont l'originale est conservée aux Uffizi) d'Antonio et de Piero del Pollaiolo ainsi que des fresques d'anges volants de ces mêmes quteurs. Le monument funèbre fut sculpté en marbre par Antonio Rossellino.
Dans le cloître enfin, une contribution du grand Paolo Uccello: les restes des fresques des Scènes de la vie des St Pères (vers 1440), peints dans la loge supérieure.

Outre la Basilique, cela vaut la peine de visiter le cimetière monumental (dit "des Portes Saintes") réalisé au siècle passé sur l'espace conventuel, à l'intérieur de l'enceinte fortifiée créée par Michelangelo en 1529. Dessiné par l'architecte Nicolò Matas dans les années où il réalisait la façade de Santa Croce, celui-ci accueille les restes de beaucoup de célébrités telles Papini, Montale, Stibbert, Villari, Lorenzini (dit "il Collodi", créateur de Pinocchio). Les nombreuses chapelles de famille de la bourgeoisie florentine représentent un véritable répertoire d'architecture de la cité de l'époque,: liberté, art, décoration, rationalisme, architecture organique.