La Valdicecina è sempre stata unita sotto una sola diocesi, quella di Volterra, la cui esistenza è documentata fin dal V secolo. Anche se la maggior parte delle chiese più antiche oggi esistenti non sono state fondate prima del X secolo, ne esistono alcune, come il Duomo di Volterra, che sappiamo erano molto più antiche. Il Duomo, ad esempio, esisteva almeno già nell’VIII secolo, quando molti documenti ne parlano; il suo aspetto attuale risale al XII-XIII secolo per l'esterno, mentre invece l'interno è stato ristrutturato alla fine del XVI secolo.

L’amministrazione religiosa del territorio era affidata dal vescovo ai rettori delle pievi; le pievi non sono altro che chiese più importanti e ricche delle altre. Ad esse veniva affidato il controllo di un’area della diocesi e sotto di loro vi potevano essere altre chiese minori chiamate chiese suffraganee.
Erano anche il luogo dove si raccoglievano le tasse per conto del vescovo. Inoltre solo nelle pievi si potevano prendere alcuni dei sacramenti, infatti mentre in tutte le chiese, sia di città che di campagna, era officiata la messa, soltanto nelle pievi gli abitanti delle campagne potevano essere battezzati o essere seppelliti.
Per questo motivo molte di esse erano gestite da più di un religioso e la quantità di donazioni che ricevevano abitualmente comportarono che i rettori volessero renderle anche più grandi e ricche delle altre chiese, un esempio è la grande pieve di S. Giovanni a Sillano, di cui sopravvive oggi solo la facciata, ma che presenta motivi decorativi riccamente elaborati e di grande interesse.

Le pievi di solito erano costruite nelle vicinanze di una strada e spesso fuori dei villaggi o dei castelli, come quella di Villamagna. Intorno ad esse venivano spesso organizzati dei mercati, in quanto erano un importante luogo di incontro delle campagne, adatto agli scambi commerciali.
Ad esempio intorno alla Pieve di Querceto, in origine costruita fuori del castello, lungo una via chiamata romana o romea, si teneva un mercato di panni di lana.

Nel nostro territorio esistono molti esempi di quasi tutte le tipologie di architettura religiosa, dalle chiese romaniche, come le pievi di Pomarance o Montecerboli, o la chiesa di S. Margherita a Volterra, a quelle più moderne, rinascimentali o neoclassiche, fino alla più recente: la chiesa della Madonna di Montenero di Larderello, progettata da Giovanni Michelacci e consacrata nel 1958.

Un’altra importante struttura religiosa del territorio erano i monasteri. I monasteri più antichi erano stati tutti fondati da ricche famiglie nobili che offrivano parte dei propri averi come dotazione, come nel caso del monastero di S. Pietro a Palazzuolo, presso Monteverdi, che fu realizzato con la donazione del nobile longobardo Gualfredo nel 754.
Le proprietà dei monasteri aumentavano, grazie alle donazioni, nel corso dei secoli. Addirittura in certi casi l’abate (il capo della gerarchia monacale) governava dei veri e propri feudi, anche in completa autonomia rispetto ai vescovi, dipendendo direttamente dal Papa.