Affascinante edificio di culto che sorge in località Morrocco, ha origine come convento carmelitano e fu costruito nel XV secolo dal fiorentino Niccolò Sernigi su un luogo considerato miracoloso per la presenza di un'immagine della Madonna. Caratterizzato da una semplice struttura ad aula unica con un abside rettangolare, la chiesa è adornata da affreschi quattrocenteschi di Filippo di Antonio Filippelli e altri anonimi.
Ristrutturati nel corso del XVII secolo e in stile neogotico ai primi del '900, gli interni conservano pochi affreschi originali. Vi sono opere di Nanno da San Gimignano e una lunetta di terracotta invetriata di Andrea della Robbia. L'altare principale accoglie una copia della Madonna col Bambino, l'originale, considerato miracoloso, fu rubato nel 1980. Sulla fiancata sinistra si trova una Crocifissione del 1600 e un busto di Sernigi in una ghirlanda di terracotta di Andrea della Robbia risalente al 1400.
Il convento carmelitano, accessibile dal porticato esterno, si sviluppa intorno a un chiostro cinquecentesco con affreschi sulla vita di Santa Teresa d'Avila datati 1637. La chiesa era inoltre custode di molte altre opere d'arte, ora apprezzabili nel vicino Museo d'arte sacra di Tavarnelle.
