Questa chiesa, che deve il nome alla sua ubicazione all'esterno delle mura romane nella piazza, chiamata “della Colonna Mozza”, dove troneggia ancora oggi la colonna in granito con il capitello danneggiato che nel Medioevo veniva usata per segnalare l'arrivo del palio cittadino, una corsa tanto prestigiosa che anche Lorenzo il Magnifico volle farvi partecipare i suoi cavalli.
La chiesa esisteva già nell'VIII secolo, ma venne interamente ricostruita nella seconda metà del XII.
L'esterno in stile romanico pisano, che ricorda molto quello della chiesa di S. Michele, è animato da arcate cieche rette da lesene sui fianchi e nei transetti, da semicolonne in facciata; questa, aperta da tre portali con architravi ricchi di motivi decorativi di gusto classico, è completata da due livelli di loggette. All'inizio del XVI secolo l'edificio, ormai in degrado, fu affidato ai Canonici Regolari di S. Agostino che, nel 1516, intrapresero importanti opere di rifacimento: la chiesa fu coperta con volte e rialzata con un paramento in mattoni rossi, ben visibile all'esterno, aperto da grandi oculi.
All'interno si riconosce ancora l'impianto medievale a tre navate su colonne, con transetto e abside, ma il rifacimento cinquecentesco portò all'interramento della più grande cripta mai documentata nella piana di Lucca e allo smembramento della ricca decorazione scultorea del presbiterio. Della decorazione pittorica medievale invece rimane parte di un polittico di Angelo Puccinelli del 1386 e residui della pittura realizzata nel XIV-XV secolo, che doveva ricoprire gran parte dell'edificio, e la “Madonna con Bambino” di scuola senese presente nella lunetta in controfacciata.
La chiesa, più volte ristrutturata dal XVII al XIX secolo, ospita tra le altre opere d'arte due tele del Guercino, che si aggiunsero alla “Trinità tra i SS. Francesco e Girolamo” di Alessandro Ardenti.
Molto interessante è la meridiana “a camera oscura” presente vicino all'altare maggiore: un foro nel muro fa passare la luce del sole che corre verso una linea tracciata sul pavimento, indicando il mezzogiorno solare quando il fascio di luce incontra la riga.