La piccola chiesa di Santa Maria a Castiglionchio sorge entro le mura dell'omonimo Castello e come questo ha origini molto antiche.Si ha notizia di questa chiesetta già in documenti del 1066 dove;insieme a molte chiese del territorio rigranese;si parla di una donazione al monastero delle benedettine di San Pier Maggiore da parte di Gisla vedova di Azzo.Dal XIII secolo la chiesa fu dei proprietari del Castello di Castellonchio;sino a che passò agli Zanchini-Ricasoli.Nel 1436 risulta far parte del piviere di San Lorenzo a Miransù insieme alle altre pievi della zona compresi i monasteri di Santa Maria a Rosano e di Santa Maria a Casignano.