La chiesa dei SS. Ranieri e Leonardo, costruita tra il 1865 e il 1868 (su progetto di Paolo Folini) in sostituzione dell’omonima Chiesa cinquecentesca ubicata in Piazza del Duomo, si trova sulla strada realizzata nell’ambito di un più ampio progetto di abbellimento del "Campo dei Miracoli", promosso a partire dal 1862 dal prefetto Luigi Torelli. Tra i molti interventi decisi durante i lavori di questa valorizzazione, vi fu l’apertura di una via che permettesse di raggiungere il campanile dal retro e di inquadrarlo nel punto di massima pendenza. Il nuovo asse viario andava a incrociare via Traversa (proveniente da piazza dell’Arcivescovado) e, proprio allo sbocco di quest’ultima, si decise di collocare la chiesa di S. Ranierino. Per costruire il nuovo edificio furono impiegati gli stessi materiali e adottate misure affini a quelle della struttura appena distrutta.
Sulla facciata, intonacata e riquadrata agli angoli da paraste e chiusa in alto da un timpano triangolare, si apre il portale sormontato dalla finestra circolare. Sull’architrave della porta, un’iscrizione ricorda l’anno di fondazione della chiesa. Un’unica aula modula l’ambiente interno chiuso dalla volta a botte sulla quale fu dipinto, da Raffaello Bardelli, un cielo stellato (1867-1869).
L’altare maggiore, di dimensioni monumentali, è opera di più maestri appartenenti a diversi periodi. L’apparato scultoreo è di mano del fiorentino Andrea Guardi, ingaggiato dall’Opera del Duomo dal 1451 per modernizzare il già esistente altare di San Ranieri, realizzato dal senese Tino di Camaino (allievo di Giovanni Pisano) agli inizi del XIV secolo. La struttura scultorea conserva la tela raffigurante La Madonna e i Santi Torpè e Leonardo (1590-1591), considerata tra le più rappresentative del pisano Aurelio Lomi.