Der Bau der Pieve stammt aus dem 8. Jahrhundert und geht auf die Langobarden zurück.

Die Kirche hat eine basilikaartige Form mit freiliegenden Balken und einer zentralen, nicht erhöhten Hauptschiff, das in einer Linie mit den Seitenschiffen liegt. Die Säulen sind massiv und rund, aus abwechselnden Schichten von Ziegeln und lokalem Gestein, und sind mit Kapitellen versehen, die Reliefs mit geometrischen arabesken Mustern sowie grotesken Tier- und Menschenfiguren zeigen. Diese erinnern an verschiedene Stilrichtungen, von der langobardischen bis zur byzantinischen Kunst.

Vom alten Schloss der Polentani sind hingegen nur wenige Überreste auf dem benachbarten gleichnamigen Hügel zu finden.

Die Pieve wurde mehrfach restauriert, die bekannteste Restaurierung fand 1897 auf Initiative von Giosuè Carducci statt. Aus diesem Anlass verfasste er das Gedicht Ode alla Chiesa di Polenta, in dem er andeutet, dass Dante Alighieri während seines Exils in dieser Kirche gebetet und bei den Polenta-Herrschern von Ravenna Zuflucht gefunden haben könnte, während Francesca dort „ihre brennenden Augen zum Lächeln stählte“.

Interessant ist auch der Kirchplatz, auf dem eine Büste von Giosuè Carducci steht – eingeweiht 1932, 25 Jahre nach dem Tod des Dichters – sowie die Wappen der Gemeinden, die am traditionellen Raduno Carducciano teilnahmen. Diese Veranstaltung findet jährlich zusammen mit Zyklen von Dante-Lesungen statt.