Della Chiesa di S. Maria a Novoli si hanno notizie molto antiche. È menzionata infatti in un atto di vendita del 1162 e in una pergamena del 1201 in cui è riferito che il 6 agosto, "Cum per inundationem fluminis Arni eccl. S. Maria de Nucuole diruta esset atque destructa" e non ritenendo opportuno ricostruirla nello stesso luogo, la chiesa fu riedificata su un terreno di proprietà della Pieve di Santo Stefano in Pane.
Narrano le cronache che la chiesa venne concessa in beneficio nel 1473 al filosofo umanista Marsilio Ficino, il quale in età matura aveva ricevuto gli ordini religiosi. L'edificio, nel corso dei secoli, ha subito diverse trasformazioni fino a perdere l'aspetto originario. Il frontespizio è del 1567, mentre il portale di facciata risale al 1647. Più antico è il campanile con il suo coronamento cuspidale tipico dei campanili della zona.
Nell'abside è collocato un Crocifisso molto bello attribuito al Giambologna (v. fotografie accanto); su una parete si può ammirare un dipinto ad olio su tela raffigurante la Madonna con Bambino e Santi attribuito alla scuola del Ghirlandaio; una tavola raffigurante la Madonna col Bambino dipinta da Masolino da Panicale fu rubata verso il 1930 e non è stata più ritrovata. Nella volta del coro vi è un affresco del secolo XIX che raffigura una colomba raggiata, simbolo dello Spirito Santo. Alla destra dell'altare vi è un bassorilievo del secolo XVIII in terracotta colorata, raffigurante la Madonna con il Bambino in braccio e, in alto ai due angoli, due teste di angeli. Attiguo alla chiesa è l'Oratorio che un tempo era sede della Confraternita dell'Assunzione di Maria Vergine con il delizioso ciclo di affreschi dipinti da Bartolomeo Salvestrini negli anni fra il 1608 ed il 1613. Vi sono raffigurati gli Apostoli e scene della vita di Gesù.
S. Maria a Novoli esercitava in passato la sua giurisdizione sulle Comunità di Novoli e del Barco. È ancora vivo il ricordo in questa gente dell'ospitalità che il parroco Don Alfonso Gori diede agli sfollati quando le retroguardie dell'esercito tedesco distrussero la Mulina e gli edifici adiacenti. A Don Gori si deve anche la decisione, presa agli inizi degli anni `60, di edificare Maria Ausiliatrice, quando fu chiaro che S. Maria a Novoli non avrebbe potuto assicurare il servizio pastorale su una comunità che era notevolmente cresciuta.
Dal 1972 al 1975, nel periodo in cui era parroco Don Ubaldo Bartolini, vennero effettuati nel complesso ecclesiale interventi decisivi per la sua sopravvivenza. La canonica venne ricostruita interamente perché quella esistente era ridotta in condizioni di grave precarietà. Nello stesso tempo, a cura della Soprintendenza ai Monumenti, fu provveduto al restauro della facciata, del portico e dell'oratorio con l'adozione di corretti concetti di recupero e leggibilità degli elementi estetici sopravvissuti alle passate vicissitudini. L'affresco di S. Pietro posto alla destra dell'altare maggiore, ormai irrecuperabile, venne sostituito in tempi recenti da un dipinto su tavola del pittore Cellini e nella parte sottostante venne aggiunto un nuovo dipinto raffigurante un chierichetto.

(da "Novoli: le chiese, le ville, i casali")