Il modello brunelleschiano è ripetuto pedissequamente nella pianta ottagonale, derivata dal tamburo di imposta della cupola di Santa Maria del Fiore, finanche nel modello costruttivo a doppia calotta: le diversità riguardano le finestre del tamburo qui rettangolari e non circolari, e la lanterna priva di aperture.
La pala destinata alla cappella (San Michele Arcangelo, San Nicola e altri santi) è di Bernardino Poccetti (1597 circa).
Semifonte era stata una fiera avversaria della città gigliata, tanto che il perimetro della sua cerchia muraria era di poco inferiore a quella della Firenze contemporanea. Fondata per volontà della famiglia degli Alberti nel 1181 - 1182 in un brevissimo lasso di tempo, grazie alla vicinanza alle due varianti nord e sud della strada volterrana (importanti arterie di comunicazione tra Volterra e Firenze) nonché alla importantissima Francigena, era divenuta assai prospera e potente.
Si narra che i cavalieri di Semifonte andassero fin sotto le mura di Firenze a gridare in segno di scherno:
«Va Firenze, fatti in là
Semifon divien città»
Seguì una inevitabile guerra dal 1198 al 1202, anno della definita sconfitta e distruzione della città di Semifonte: un lungo, epico assedio, narrato da Messer Pace da Certaldo nella sua Storia della guerra di Semifonte, al quale parteciparono oltre ai fiorentini anche milizie delle città di Poggibonsi, Volterra, Siena e Prato. Semifonte aveva invece visto i suoi alleati, San Gimignano e Colle di Val d'Elsa, dileguarsi, abbandonandola al suo destino. Seguì la già citata completa distruzione della città, nonché il divieto assoluto di costruire. Unica eccezione: la cappella di San Michele.
