La sua facciata in pietra, dall'aspetto austero e imponente, si erge con fierezza dal contesto circostante, ritmato da sinuose colline che si aprono di fronte al suo portale e dalle graziose stradelle del centro storico del borgo alle sue spalle.
La Chiesa di San Bartolomeo è l'edificio religioso principale di Barberino Val d'Elsa, affonda le radici in epoche remote ma il suo aspetto neogotico è il risultato di restauri effettuati nel corso del Novecento, ad opera dell'architetto toscano Giuseppe Castellucci. Al suo interno, oltre a un affresco parzialmente conservato risalente al Trecento che raffigura l'Annunciazione, è custodita una tavola dipinta con la Madonna col Bambino, opera del Maestro di Barberino databile al XIV secolo. Nella navata destra, un altare è dedicato al corpo del Beato Davanzato, parroco di campagna nato intorno al 1200, formato dai monaci vallombrosani di Badia a Passignano. Dalla personalità ascetica e solitaria, a lui è legata la spiritualità di Barberino Val d'Elsa.