Là où se trouve aujourd'hui l'église romane de S. Pietro in Vinculis, il y avait autrefois l'église de S. Pietro ai Sette Pini (près de Seven Pine Trees), mentionnée pour la première fois en 763 après JC. Aucune trace évidente n'en a été trouvée. L'église romane de San Pietro in vinculis (connue sous le nom de S. Pierino) est l'une des trois églises pisanes (les autres sont S. Cristina et S. Margherita) documentées à l'époque des Longobards.

La nouvelle église fut consacrée en 1118. Le projet consistait en un bâtiment de deux étages: l'église était élevée au-dessus du niveau de la rue et une crypte en contrebas reposant sur des colonnes en pierre reposant sur des colonnes des inscriptions funéraires gravées sur les colonnes en témoignent.

L'église est construite en blocs de pierre. Le front est divisé en deux niveaux. La partie inférieure est ornée de cinq arches mortes séparées par des rosaces et des losanges. Des fenêtres à meneaux doubles se tiennent au-dessus des trois portes; la porte principale est ornée d'un linteau sculpté, de pilastres et de chapiteaux. L'étage supérieur a trois arches et une fenêtre à meneaux centrale. Les huit arches du mur nord sont décorées d'une alternance de losanges et de fenêtres à fente. Les fenêtres à fente de la crypte sont au niveau du trottoir. Le beffroi, à l’origine une maison, est situé dans une tour adjacente.

L'intérieur de l'église est séparé en trois allées par une double rangée de six colonnes et deux pilastres ornés de chapiteaux romans. Sur le sol se trouve une mosaïque de marbre coloré du 12ème siècle. L'église et la crypte ont été récemment rénovées.

Jusqu'à la conquête de Pise par Florence, un document d'importance capitale pour Law était gardé dans cette église: le Digesto de Giustinian Ier, texte du Corpus Iuris Civilis, également connu sous le nom de "Pandette Pisane" (aujourd'hui Biblioteca Medicea Laurenziana à Florence).