La prima notizia dell´insediamento di "Vallecule" risale all´843, ma il primo documento in cui si parli di una chiesa posta in tale località è solo del 1097.
Un cappella di Vallecchia compare nel XII secolo accanto alla chiesa di S. Stefano di Corvaia: secondo alcuni studiosi la chiesa di Vallecchia si sostituisce nella dignità di Pieve a quella di Corvaia solo nella prima metà del Duecento, quando le ripetute distruzioni di cui diventarono bersaglio le sovrastanti rocche di Corvaia (centro del potere degli omonimi potentissimi nobili che intendevano contestare il dominio del territorio al nascente Comune di Lucca), dovettero travolgere sia la vecchia pieve, sia l´altra chiesa dedicata a S. Andrea consacrata dal vescovo attorno al 1160 e ancora presente nelle "Decime bonifaciane" (1296-97) come "cappella Burgi".
Ad essa afferirono Seravezza, La Cappella, Terrinca, Ruosina, Basati, Levigliani e più recentemente Querceta, ma, a partire dal XVI secolo, il suo ruolo decadde a favore di Seravezza, che ottenne prima il diritto al fonte battesimale (1531) e poi il definitivo distacco nel 1670.
Vallecchia era la più periferica delle pievi afferenti alla diocesi di Luni, diocesi in cui restò anche dopo che essa fu frammentata in quelle di Sarzana - La Spezia e di Massa - Pontremoli. Solo nel 1798 nell´ambito di un riassetto dell´area, entrò, con il resto della Versilia Medicea, in diocesi di Pisa, dove tuttora rimane. Dell´edificio originale restano solo l´impianto e l´abside; ulteriori tracce sono state cancellate dai successivi interventi di manomissione.
All´interno si conservano nel catino absidale alcuni affreschi tardo-trecenteschi riferibili allo stesso autore presente, con un´opera di analogo soggetto - Cristo giudice tra la Madonna e San Giovanni e il tetramorfo evangelico - nella pieve dei Ss. Giovanni e Felicita di Valdicastello.
Datano invece al Cinquecento, epoca cui corrispose un rinnovamento degli arredi, il frammento di pala con i santi Sebastiano Rocco e Antonio e un tabernacolo eucaristico. Infine il pulpito in marmo del carrarese Andrea Baratta risale al XVIII secolo.