[1]​ La iglesia, construida en 1230 por la familia Gualandi, fue originariamente conocida como Santa Maria di Pontenovo, por el puente que la conectaba a través de San Antonio, Vía Santa María, que se derrumbó en el siglo XV.

En 1322, el Ayuntamiento decidió ampliar la labor iniciada en 1323 y la terminó en 1376, probablemente bajo la dirección de Lupo di Francesco, a la que sucedió las de Andrea Pisano y Nino Pisano.

Una característica especial es que la iglesia de Santa Maria della Spina siempre ha sido administrada por la ciudad, a excepción de algunos paréntesis en el siglo XVII y el XVIII, cuando fue usada como hospital.

Entre estos se encuentra un tabernáculo con las estatuas de la Virgen con el Niño y dos ángeles, atribuida a Giovanni Pisano.

Otra estatua de los Pisanos, la Madonna del Latte, se encontraba aquí, pero fue trasladada al Museo nazionale di San Matteo.