Nell’area della Val di Cecina la millenaria stratificazione storica ha fatto si che in ogni epoca siano stati realizzati edifici di vario tipo, molti di essi erano indubbiamente di pregio e rappresentavano al meglio le caratteristiche architettoniche del loro periodo.
Solamente dal medioevo sono sopravvissuti edifici di rilevante interesse architettonico, numerose sono ad esempio le case torri, presenti in grande quantità a Volterra, ma anche nel territorio; fra le più famose possiamo ricordare la Torre del porcellino o la Torre Toscano a Volterra, oppure il complesso delle Torri Buomparenti, sempre a Volterra, la Torre Belforti a Montecatini o le numerosi case torri di Pomarance.

Sicuramente però l’edificio più importante e significativo è il Palazzo dei Priori di Volterra, costruito fra il 1208 e il 1257, che è il più antico palazzo del potere della Toscana. Il palazzo poi ha mantenuto la sua funzione di sede del comune fino ad oggi e anche il suo aspetto è assai simile a quello originale. L'edificio conserva anche numerose opere d'arte - affreschi, quadri e sculture, che testimoniano la ricchezza del Comune di Volterra fin dal medioevo.

Anche in altri centri minori si possono ammirare i palazzi comunali, ma si tratta, in confronto a quello di Volterra, di costruzioni meno elaborate.
C on Il Rinascimento nascono i primi palazzi signorili, che si diffonderanno in questa zona a partire dalla fine del XV secolo – uno dei più antichi è sicuramente il Palazzo Minucci Solaini di Volterra.
Molti dei palazzi più significativi e meglio conservati sono quelli costruiti fra il ‘600 e il ‘700 nei vari centri del territorio. Le famiglie nobili si concentravano soprattutto a Volterra, dove si trovano anche la maggior parte dei palazzi.
Fra gli edifici più interessanti ci sono il palazzo Guidi (fine ‘500), i due palazzi di proprietà della famiglia Maffei – uno in via Matteotti (1527) e l’altro in via Guarnacci (fine XV sec.) – il palazzo Guarnacci della metà del Seicento.
Nel territorio l’edificio signorile più importante e significativo è sicuramente il Palazzo De Lardarel di Pomarance, costruito nei primi dell’800 in stile neoclassico.

Altre grandi e significative costruzioni sono anche le scuole, come l’attuale Istituto Commerciale di Volterra realizzato intorno al 1832, oppure la Scuola d’Arte di Volterra, dalla caratteristica pianta a M tipica del Ventennio fascista.

Pure i teatri storici sono una tipologia molto rappresentata nel nostro territorio, i più importanti sono il teatro Persio Flacco di Volterra e il Teatro de Larderel di Pomarance, realizzati rispettivamente nel 1820 e intorno alla metà di quel secolo.

Fra le costruzioni non destinate alla residenza sono numerosi gli essiccatoi per castagne, le ghiacciaie e i mulini, tutti molto diffusi nell’intera valle. I primi sono meglio conservati nella zona intorno a Castelnuovo V.C. e anche nei pressi del paese di Sassa, erano chiamati anche metati e sono di piccole dimensioni, divisi in due piani, in quello superiore erano messe le castagne e sotto veniva acceso un fuoco.
Due belle ghiacciaie sono presenti nella zona intorno Volterra, nelle valli settentrionali, di forma rotonda, servivano a mantenere il ghiaccio invernale per poi rivenderlo nella città.
I mulini erano mossi dall’energia idraulica ed erano realizzati in diversi modi, l’edificio era solitamente in muratura, e articolato in due livelli: un piano terra, nel quale si trovano le macine, ed un piano seminterrato occupato dall’alloggiamento delle ruote e dei meccanismi. Vi erano anche una serie di strutture accessorie, come i canali destinati a portare l’acqua ai meccanismi del mulino e bacini di raccolta per avere a disposizione acqua anche nei periodi più aridi dell’anno. Anche nei pressi della fattoria di Caselli si trova uno dei mulini meglio conservati.