La fondazione del monastero risale al 1185 circa, e fu sede di vari ordini monastici femminili, ben dodici. Tra quelli che vi risiedettero più a lungo: dal 1211 al 1286 delle monache di sant'Agata, poi le monache camaldolesi di Bibbiena, profughe dal Casentino in seguito alla battaglia di Campaldino (1289), poi dal 1780 vi risiedettero le Montalve e a queste nel 1794 subentrarono le oblate agostiniane di San Giuseppe di San Frediano, provenienti da Monticelli.
Fu uno dei più ricchi monasteri della città per i molti lasciti e per la riunione che gli fu fatta in più tempi di altri monasteri e luoghi pii. La chiesa fu fatta costruire a proprie spese da Lorenzo Pucci nel 1592, incaricando Alessandro Allori, che qui diede una rara prova come architetto.
Il monastero essendo stato soppresso nel 1808 e ripristinato dopo il 1814, nel 1818 molto s'ingrandì per la riunione del contiguo monastero di San Clemente; e in ultimo, nel 1828, notabilmente si accrebbe per essergli stata aggregata quella frazione d'orto e fabbricato che prima apparteneva al monastero di Santa Lucia di Camporeggi, e che, per l'apertura della via di Sant'Anna, era rimasta da esso disgiunta. In quel periodo fu "Conservatorio di Sant'Agata", finché non venne soppresso nel 1852 «sia per il diminuito numero delle alunne, come per la non troppo regolare disciplina, in notabil decadenza[1]». I locali vennero allora passati al Seminario che li vendette al governo lorenese per farne un ospedale militare per le truppe austriache di stanza in Toscana. Con l'annessione della Toscana al Regno di Piemonte nel 1861 il complesso divenne ospedale militare del Regno d'Italia, funzione che ancora oggi mantiene col nome di Ospedale Militare di Sant'Agata e accesso da via Cavour.
La chiesa invece rimase alla diocesi, che ancora oggi la apre solo in occasione di particolari eventi.
Descrizione
Interno
La facciata, di gusto manierista, presenta un consunto stemma Pucci, dovuto al fatto di essere stato realizzato in pietra bigia, soggetta a maggiore usura rispetto alla pietraforte tipicamente fiorentina. All'esterno si vede un consunto stemma Pucci, sotto il quale correva l'iscrizione, oggi quasi del tutto abrasa, "LAVRENTIVS PVCCIVS / PETRI FILIVS / D. AGATHÆ VIRG. ET MART.", cioè "Lorenzo Pucci, figlio di Pietro, a sant'Agata vergine e martire". Meglio conservati sono i battenti lignei del portale, probabilmente disegnati dall'Allori, in cui si vedono le tenaglie coi seni, simbolo del martirio della santa, e degli scudi con gli stemmi Pucci.
All'interno della chiesa presenta un coro rialzato delle monache, posto sopra l'aula e rivolto all'altare. Spicca sull'altare maggiore le Nozze di Cana (1592-1600), dipinto di Alessandro Allori. Gli affreschi del Martirio e della Sepoltura di sant'Agata sono di Giovanni Bizzelli, su disegno dell'Allori stesso.
Altri dipinti sono la Madonna col Bambino e i santi Giuseppe, Giovanni Evangelista, Gregorio Magno un santo diacono e una santa (1525-37 circa) di Lorenzo di Credi, la Crocifissione di sant'Andrea del Passignano, la Visitazione del Maestro di Serumido (1530 circa), la Deposizione di Mario Balassi, l'Annunciazione di Neri di Bicci (1442-1444), la Sant'Agata in carcere curata miracolosamente da san Pietro (1650-70 circa) della cerchia di Francesco Curradi, l'Apparizione della Madonna a san Filippo Neri attribuito a Giovanni Maria Morandi, la Madonna della Cintola tra i santi Benedetto e Scolastica di Girolamo Macchietti, i Santi Sebastiano e Rocco (1530 circa) della scuola di Ridolfo del Ghirlandaio, il Trionfo di san Tommaso d'Aquino (1610 circa) di scuola forse romana, la Sacra Famiglia con i santi Elisabetta e Giovannino della scuola di Vincenzo Meucci (1700-1710 circa).
Tra gli altri arredi, un reliquiario di san Teodoro (?), donato da Urbano VIII e alcuni monumenti funebri con busti della famiglia Pucci.
Nella sagrestia si trova un ciclo di affreschi entro un loggiato dipinto che si inserisce sotto le arcate della vera volta. Viene attribuito al Maestro del Tondo Borghese (Monache, santi e Annunciazione), alla cerchia del Ghirlandaio (San Francesco d'Assisi) e a un artista dell'ambito di Raffaellino del Garbo (Giovanni Battista). Qui si trova anche un Cristo benedicente della bottega del Verrocchio.
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