La Chiesa di Santa Croce a Vinci, situata nel centro del borgo che ha dato i natali a Leonardo, fu costruita originariamente nel Duecento. Restaurata più volte nel corso dei secoli, deve il suo aspetto attuale all'intervento in stile rinascimentale negli anni Venti.
La facciata, costruita interamente in pietra, presenta un rosone sulla cui vetrata sono raffigurate immagini sacre e un portale rettangolare sormontato da una lunetta in marmo.
La struttura ha un'impianto a tre navate che poggiano su colonne con capitelli corinzi. In fondo, vicino all'abside, si aprono quattro cappelle: di Sant'Andrea, del Santissimo Sacramento, del Battistero (collocata nella parte sinistra) e la Cappella di Santa Croce.
Nella cappella del Battistero è possibile ammirare l'antico fonte battesimale in marmo in cui fu battezzato Leonardo da Vinci e un ciclo scultoreo dedicato alla Storia della Salvezza a opera di Cecco Bonanotte, inaugurato nel 2011.
Tra le opere d'arte conservate nella chiesa si trovano anche una Natività della Vergine del Cinquecento di Francesco Brina, la Vergine del Rosario di Matteo Rosselli che proviene dalla Badia Fiorentina e il Miracolo di San Biagio, opera settecentesca attribuita a Gaetano Piattoli.
