Il primo documento riferibile alla chiesa di Sant’Andrea, situata lungo una delle principali direttrici della città medievale, risale al 1077. Nel XII secolo inoltrato l’edificio venne ricostruto integralmente ad unica navata impiegando come materiale costruttivo l’arenaria grigia, con inserti in calcare bianco in facciata – dove resta traccia di un’incompleta listatura e di un coronamento ad archeggiature – e nei due portali, quello di facciata e quello, oggi tamponato, del fianco settentrionale. Proprio nel portale di facciata ha sede l’intervento artistico più importante della fase medievale della chiesa: i leoni con prede che aggettano dai mensoloni posti a fianco dell’archivolto, ma anche il sistema decorativo dello stesso archivolto, dell’architrave e dei capitelli di sitipite, è chiaramente riconducibile all’attività della maestranza di Guidetto, lo scultore lombardo attivo nella facciata della Cattedrale di Lucca nel 1204, e in particolare all’opera dell’artista responsabile anche del pulpito della pieve di San Giorgio di Brancoli e del sistema decorativo del portale centrale della chiesa cittadina dei Santi Giovanni e Reparata. Questo intervento quindi può essere datato nei primi anni del XIII secolo, ma non è possibile agganciare con certezza a questa data la costruzione dell’edificio, che potrebbe essere precedente: molto spesso infatti la bottega di Guidetto si trovò ad operare approntando elementi decorativi a strutture già esistenti.
La parte alta della facciata è frutto di un intervento successivo – nel corso del quale venne anche eliminata la loggetta cieca di cui restano visibili tracce sul sodo murario – riconducibile alla fine del XVII secolo, quando tutto l’edificio venne rialzato realizzando all’interno una copertura con volta a botte lunettata. In quell’occasione, nel 1686, venne realizzato anche un maestoso altare maggiore opera, tra le poche opere conservate a Lucca, di Domenico Martinelli.