Nasce come struttura conventuale e potrebbe essere messa in relazione a un'antica viabilità altomedievale di crinale che dall'Arno, attraversato nel punto più stretto (area della Gonfolina), giungeva nel pistoiese. Si sarebbe quindi trattato di un antico "ospedale", punto di sosta per i pellegrini, verso la abbazia di San Giusto al Pinone, la torre di Sant’Alluccio ed il successivo ospizio di San Baronto. il primo documento storico certo è databile al 1057 anno in cui il vescovo di Pistoia martino istituì il monasterium San Martini citum Casa Nova. Nel secolo XIII il cenobio risulta sottoposto alla pieve di Artimino e faceva da riferimento ad una piccola comunità con "5 fuochi". Secondo alcuni studiosi il monastero fu abitato dai Benedettini tra il XII secolo e il 1464, quando il complesso venne danneggiato o distrutto, presumibilmente dall'esercito lucchese. Nel resoconto della visita pastorale del 1535 il monastero è indicato come abbazia Santi Martini in campo ordini San Augus.