La Badia di Agnano in Valdambra, intitolata a Santa Maria, sorge a pochi chilometri dal centro di Bucine ed è un complesso monastico originario del X secolo circa. La sua chiesa è un esempio di architettura romanica tra i meglio conservati dell'aretino. Conserva la sua originaria pianta a croce latina, con navata unica, e tre absidi distanziate tra loro. Quella centrale è più grande di quelle laterali.

Il nucleo iniziale del complesso è probabilmente antecedente al Mille ed è da attribuirsi all'opera di alcuni feudatari rurali che avevano allora interessi nella zona. Una rifondazione "ufficiale" dell'abbazia avviene però nell'XI secolo. Originariamente appartenuta ai benedettini, viene successivamente incamerata nei beni dei camaldolesi, che ne avviano il periodo di massimo splendore.
Il patrimonio della Badia di Agnano, sotto i camaldolesi, si arricchisce e incrementa continuamente grazie a lasciti e donazioni. Già dopo pochi anni dalla sua seconda fondazione il monastero controlla numerosi territori di Valdambra, Valdarno, Valddichiana e senese. Inoltre numerose altre abbazie dipendono dalla badia: Santa Maria in Gradi, San Pietro a Soppioro, Sant'Egidio a San Pancrazio e San Cristoforo alle Vertighe.
Nonostante la sua potenza economica, anche la Badia di Agnano si trova al centro della grande crisi del monachesimo del XIV secolo. Come molti altri ricchi monasteri, quello di Agnano, in attrito con la Chiesa, è costretto a cedere gran parte dei suoi beni e privilegi. Inoltre la nuova direzione dell'abbazia, affidata a commendatari di nomina pontificia, interrompe il plurisecolare primato della Badia e il suo legame con la popolazione locale. Infatti la Badia di Gradi viene scelta come nuovo centro dirigenziale, a discapito di quella di Agnano.
Negli anni si ripetono episodi legati al malcontento popolare nei confronti dei nuovi abati di Agnano, che culminano con l'omicidio del priore Giovanni Vincenzo Carleno, avvenuto nel 1562. Compresa l'esigenza di ripristinare l'ordine, l'ultimo abate di nomina pontificia decide di restituire ai camaldolesi sia la Badia di Agnano che quella di Gradi. Il monastero viene però nuovamente soppresso nel 1652, da una bolla di Innocenzo X. Da quel momento l'amministrazione spirituale dell'area di Agnano diventa competenza esclusiva della Chiesa.
Negli anni successivi i terreni della Badia vengono affittati e si punta soprattutto a preservarne la rendita economica. Ormai priva di tutte le sue funzioni spirituali, l'abbazia si identifica come il luogo di partenza per la riscossione di dazi, tributi e affitti da parte della chiesa, deteriorando ulteriormente il suo legame affettivo con gli abitanti della zona. Intorno al XVIII secolo, con le riforme granducali prima e con l'avvento dei francesi poi, si completa definitivamente il processo di alienazione di tutte le proprietà materiali ecclesiastiche. I beni della Badia di Agnano vengono così messi sul mercato. Acquistata dai fratelli Tosi nel 1811, la Badia si trasforma così in una grande fattoria. Tuttora, dopo numerosi cambi di proprietà, è ancora in mano a privati.