Poggibonsi origina dal centro di Borgo Marturi attestato dalla metà dell'XI secolo.
Si formò sia in conseguenza degli effetti prodotti dalla politica economica attuata dal monastero di Marturi, sia per quelli del passaggio del tracciato stradale detto la Francigena di fondovalle.
Ospitava anche una sede pievana, Santa Maria a Marturi, attestata dall'anno 1075 e per la metà del XII secolo conosciamo l'esistenza di due ulteriori chiese nominate San Benedetto e Santa Croce.
Borgo Marturi doveva avere avuto un repentino sviluppo e acquistato importanza. La contessa Matilde di Toscana con la sua corte vi soggiornò più volte, deliberando concessioni ed effettuando donazioni.
E’ ricordato anche nelle fonti intinerarie di XII e XIII secolo, alla stregua di una tappa importante sulla Francigena, con il toponimo corrotto in «Martinus Borg», «Macelburg», «Michelburg» «Marthirburg».
Dopo la metà del XII secolo il villaggio si trasformò in uno dei borghi di Poggio Bonizio e la sua vita sembra svolgersi in relazione a quest'ultimo.