Pieve a Nievole verdankt seinen Namen der alten Pfarrkirche San Pietro a Neure, die am südlichen Hang des Hügels von Montecatini an der antiken Via Cassia liegt. Es heißt, dass sie von Frediano, dem Bischof von Lucca, erbaut wurde, bevor 570 die Langobarden in das Gebiet Valdinievole einfielen. Auf jeden Fall wird die Kirche das erste Mal in einem Dokument aus dem 8. Jahrhundert erwähnt. In diesem Dokument versichert Giovanni, der Bischof von Pistoia, dem Bischof von Lucca, Balsari, die Zuständigkeit von Letztgenannten für die Pfarrkirchen von Neure und Celle anzuerkennen. Die Bedeutung der Pfarrkirche wuchs ständig, wahrscheinlich auch aufgrund ihrer Position, so dass um das Jahr 1000 herum mindestens zehn Kapellen von ihr abhingen.
Der Bau der Eisenbahnlinie Pistoia-Lucca-Pisa war eines der wichtigsten Projekte, die im Laufe des 19. Jahrhunderts in der Toskana verwirklicht wurden. Es wurde 1853 begonnen und nach dreijähriger Bauzeit fertigstellt. Da es nun einen Bahnhof besaß, wurde Pieve a Nievole für die Bewohner der umliegenden Gemeinden attraktiv.
