Questa chiesa faceva parte del monastero dei monaci olivetani, consacrato il 15 agosto 1646. Anche oggi la festività patronale di Rapolano viene osservata il 15 agosto, giorno dell’Assunta. Il monastero era stato fondato da un benefattore rapolanese, Alessandro Falciani, procuratore e avvocato dei monaci di Monte Oliveto, dopo aver accumulato in Roma una notevole fortuna, volle che si costruisse nella sua terra d’origine un monastero che ospitasse almeno dodici monaci e un abate. Una lapide, murata nella sagrestia, ci ricorda che l’erezione del monastero fu autorizzata dal pontefice Innocenzo X, dal Granduca di Toscana Ferdinando II e dal vescovo aretino Tommè Salviati. Il primo abate fu Angelo Maria Valentini. Con motuproprio del Granduca Pietro Leopoldo, il 1° febbraio 1776 il monastero veniva soppresso. Venivano altresì obbligati i monaci a ‘cedere a favore del parroco porzione della fabbrica del monastero, e chiesa del medesimo con gli arredi sacri, acciò volendo il medesimo venire ad abitare nel paese, abbia tutto il comodo in detto monastero’.
All’altar maggiore si trova la tavola su fondo oro, raffigurante la Madonna col Bambino, già a Montecamerini, di Paolo di Giovanni Fei, pittore senese operoso tra fine ‘300 e inizi ‘400 e ai lati due tondi con l’Angelo Annunziante, a sinistra, e l’Annunziata, a destra, di scuola umbra dei primi del ‘500. Nella navata si trovano sulla parete sinistra: Visione del Beato Bernardo Tolomei, di Lorenzo Feliciati (1732-1799) e la Madonna col Bambino con i Santi Sebastiano, Giacomo e Rocco, d’Astolfo Petrazzi (1579-1655). Sulla parete destra: La Madonna appare a S. Francesca Romana, tela attribuita a Deifebo Burbarini (1619-1680), un Crocifisso ligneo del ‘400 e l’Assunta, notevole dipinto del ‘600. Sopra all’orchestra c’è un bell’organo del 1840 di Giosuè Agati di Pistoia, in perfetto stato. Nella Sacrestia si trovano una scultura dei primi del ‘500, in terracotta policroma, raffigurante S. Caterina d’Alessandria, di buon autore senese, vicino a Giacomo Cozzarelli, un tempo in una chiesa del Poggio S. Cecilia e una tavola della seconda metà del ‘300, già nella chiesa della Fraternita di Rapolano, facente forse parte di un polittico, raffigurante la Madonna col Bambino, attribuita a Luca di Tommè.