Il 16 ottobre 1611 viene consacrata e aperta ufficialmente al culto la Collegiata di Provenzano.
La storia che sta all’origine della sua fondazione è nota ai senesi: negli anni immediatamente seguenti alla caduta della Repubblica Senese (siamo nella seconda metà del XVI secolo) un giorno un soldato spagnolo, ubriaco, spara con l'archibugio ad un’immagine della Madonna che si trova in un'edicola su una casa nel rione di Provenzano. Ma l'archibugio gli esplode il colpo dalla parte del calcio, lui rimane ucciso e l’immagine rimane illesa. Si grida al miracolo e la casa diverrà presto luogo di venerazione e di miracoli.
La famiglia dei Medici, ormai dominatrice incontrastata della Toscana, che da tempo cerca il modo di sradicare dalla mente dei senesi il culto della Madonna del Voto che si trova in Duomo, troppo legata alla storia repubblicana della città, coglie l’occasione al volo e promuove la costruzione di un nuovo centro di culto.
Ricevuto il permesso di erigere una chiesa nella quale custodire la sacra immagine, vengono nominati 4 operai per sovrintendere all’opera.
L’8 aprile 1595 viene indetta una riunione tra tutti gli artisti della città: i progetti vengono raccolti ed inviati al granduca Ferdinando I perché scelga il migliore.
Il disegno vincitore risulta quello Damiano Schifardini, senese di origine, matematico e geometra, monaco della Certosa di Firenze, ma, soprattutto, precettore dei figli del Granduca Ferdinando I de’ Medici. Schifardini, oltre al disegno elabora anche un modello ligneo della chiesa.
I progetti verranno, di fatto, seguiti ed eseguiti dallo scultore e architetto Flaminio del Turco, nominato capomastro della fabbrica, al quale spetta, in realtà, la paternità dell’edificio.


Antonio Gregori
Investitura del rettore di Santa Maria in Provenzano, 1614
Pergamena, Archivio di Stato di Siena, Concistoro 2341

Il 20 agosto si cominciano gli scavi per le fondamenta e il 24 ottobre 1595 si inizia a murare. La prima pietra viene collocata solennemente dallo stesso Flaminio del Turco: nel suo incavo, vengono poste 20 monete d’argento con l’impronta del Granduca oltre ad alcune medaglie raffiguranti la Madonna di Provenzano.
I lavori di costruzione della chiesa giungono al tetto già nel 1602, quando si pose il problema della forma da dare alla cupola.
Lo Schifardini nel frattempo era morto, e nel suo modello ligneo la cupola era rotonda e depressa (“chiatta”), forse simile a quella di Santo Spirito e Santa Maria degli Angeli.
Si pensò che una tale soluzione architettonica avrebbe sciupato la chiesa, così del problema viene investito direttamente il Granduca.
Questi il 4 giugno giunse in visita a Siena dove chiese un parere al fratello Giovanni de’ Medici, esperto di architettura, che suggerì le modalità di innalzamento della cupola, costruita a calotta semplice, gli espedienti tecnici per eseguirla e propone anche di lasciare una piazza davanti alla facciata.
I consigli vennero accolti immediatamente tanto che il 22 ottobre 1604 anche la parte strutturale della cupola risulta terminata.