Piccolo e solenne luogo di culto, la Chiesa di San Bartolomeo a Palazzuolo fu sacralizzata nel 1001 da San Podio, diciassettesimo vescovo di Firenze. Di origini medievali, questo edificio rappresenta uno splendido esempio di architettura religiosa semplice e austera, tipica delle pievi rurali della zona.
Alla fine del XIII secolo, l'edificio fu interamente ricostruito in essenziali forme gotiche e arricchito da un campanile. Il complesso si compone della chiesa e della canonica, situata sul lato destro, mentre sul retro si erge la torre campanaria.
Presenta una facciata a capanna e una pianta ad aula, i rivestimenti esterni sono in pietra arenaria e alberese, con una cornice perimetrale in laterizio, caratterizzata da quattro file di mattoni. Molte delle opere che un tempo si trovavano al suo interno sono oggi conservate nel Museo d'Arte Sacra.
La sua posizione privilegiata invita a godere dello splendido panorama che spazia sulle colline e sul borgo di Tavarnelle Val di Pesa, immersi nel silenzio della natura circostante.