La chiesa del Santissimo Crocifisso è situata su un leggero pendio di fronte al Palazzo Comunale e vi si accede da una scala imponente. Il progetto viene attribuito a uno dei più attivi architetti fiorentini del tardo barocco. E’ un edificio a pianta centrale, che può essere raggiunto da una scala, effetto piena vista, camminando sull’attuale via del Duomo. Questa chiesa fu costruita per la conservazione di una croce del XIII secolo, in quanto gli abitanti di San Miniato gli attribuivano la protezione dalla peste nel corso del 1631. All’esterno la chiesa è molto semplice, le pareti interne son dipinte con meravigliosi affreschi.
Il Crocifisso non si vede perchè è racchiuso in uno sportello posto vicino alla figura del Cristo risorto, circondato da una cornice dorata. Fino a 200 anni fa questo sportello si apriva con due chiavi, una la teneva il Vescovo e l'altra il Sindaco perchè la gestione del Crocifisso era una cosa molto importante per la città. La pittura che è dietro il Crocifisso è di Francesco Lanfranchi il quale ha realizzato anche le tavole dell'Oratorio del Loretino.
Da un punto di vista architettonico e pittorico la chiesa è molto particolare perchè non c'è la classica navata con le colonne in fondo; è a croce greca (bracci della stessa lunghezza), mentre solitamente le chiese cattoliche sono a croce latina. In realtà è più un santuario che una chiesa e questo è il motivo della costruzione a croce greca. Il vescovo Francesco Maria Poggi, personaggio importante a Firenze, venne nominato vescovo a San Miniato portando con sè alcuni grandi personaggi fra i quali architetto Antonio Maria Ferri , architetto e ingegnere del Granduca di Toscana. Infatti serviva un tecnico molto bravo perchè questa chiesa è posta sul pendio della collina e quindi bisognava risolvere tanti problemi di staticità Per quanto riguarda la pittura, è un unico pittore, Anton Domenico Bamberini, che realizza il ciclo pittorico. Lo stile interno è barocco con la sua tipica ricchezza di dipinti. Ci sono pitture vere e proprie pitture attraverso le quali si voleva rendere l'idea che ci fosse un rilievo in marmo: in monocromo (bianco e nero) sono rappresentate le scene della vita terrena, a colori la vita ultraterrena, la vera vita cristiana. In alto è rappresentata l'assunzione di Cristo in cielo. Nelle volte dei 4 bracci della croce troviamo delle figure allegoriche che rappresentano le virtù; accanto alle finestre ci sono altre figure che rappresentano i Profeti minori. Nei pennacchi della cupola, invece, abbiamo i Profeti maggiori e gli Evangelisti: Giovanni con l'aquila, Matteo con l'angelo che tiene il piede su un sacco di monete perchè prima della vocazione era un mercante, Marco con il leone, Luca con il bue.
L'Opera del Crocifisso svolgeva un ruolo molto importante perchè molte persone quando facevano testamento, lasciavano tutti i propri beni al Crocifisso. Ad esempio tutti coloro che a quel tempo facevano un lavoro che richiedeva il ‘maneggiare denaro’ erano ritenuti peccatori e per questo lasciando tutto al Crocifisso speravano di salvarsi dai peccati commessi in vita.