L'area detta Controneria si estende sulla collina a destra della Lima, in prossimità della confluenza col Serchio, in una zona fitta di insediamenti tra i più antichi della Lucchesia, in origine appartenente ad un unico esteso piviere che comprendeva anche il monte verso Coreglia. Nell'VIII secolo vi avevano possessi diretti i vescovi di Lucca, ma sul finire del X secolo vi si installarono i Fraolmi, della consorteria dei nobili di Corvaia e Vallecchia. La chiesa di S. Cassiano, benché non risulti mai elevata alla dignità di pieve (compare infatti nell'VIII secolo come dipendente dalla Pieve di S. Giulia e poi dalla vicina pieve di S. Giovanni di Controne), presenta lo schema basilicale a tre navate divise da colonne e pilastri, riservato generalmente alle chiese matrici. Attraverso le relazioni stese in occasione delle visite pastorali, sappiamo che l'antica chiesa ebbe gravi problemi di stabilità tra la fine del XV e la metà del XVI secolo, in particolare alle fondamenta, alla navata destra e sulla facciata in cui si era aperta una profonda frattura. Nell'edificio si scorgono in effetti le tracce dei conseguenti restauri, come pure i risultati dei pesanti rifacimenti sette-ottocenteschi (che hanno portato tra l'altro alla demolizione dell'abside semicircolare sostituita da una scarsella quadrangolare), in parte poi eliminati con un restauro della fine dell'Ottocento che vide la partecipazione sentita di tutto il paese. La facciata, con paramento a fasce bicrome e arcate sovrapposte, è di discussa cronologia; certo è che conserva, nella parte alta, un bacino ceramico della fine dell'XI secolo. Su tutto il paramento esterno, che si appoggia alla preesistente torre campanaria, assegnabile grazie ad un'iscrizione al secolo X, e in particolare sulla facciata e nei capitelli interni, compaiono numerose sculture arcaicizzanti, che contrastano con i moduli pisaneggianti delle arcate.
Di notevole interesse è la precoce presenza sul campanile di arcate cieche e losanghe ricassate, generalmente ritenute frutto dell'inventivo e colto Buscheto, l'architetto della Cattedrale di Pisa. La chiesa, al cui interno si è mantenuto l'originario pavimento a tarsia marmorea, raccoglie oltre a preziose oreficerie un importante patrimonio di sculture lignee tra cui si segnalano un Sant'Antonio Abate della fine del Trecento, una statua raffigurante Sant'Ansano e un Crocifisso degli inizi del XV secolo, entrambi riconosciuti a Francesco di Valdambrino. Una Annunciazione della prima metà del XIV secolo ed il gruppo in parte mutilo di San Martino a cavallo di Jacopo della Quercia, forse proveniente dalla cattedrale di S. Martino, si trovano attualmente in canonica.