La romanica Pieve di San Pietro, già citata in documenti del X secolo, fu rimaneggiata nel XV secolo.

Grande interesse rivestono gli affreschi tardo quattrocenteschi per i quali si è ipotizzata l'opera dei fratelli Boxilio (indicati nei documenti d'archivio anche come Baxilio, o Basiglio), di Castelnuovo Scrivia, titolari della più importante bottega del tortonese.

I restauri intervenuti di recente hanno consentito il recupero dei dipinti dell'abside. Il catino è occupato dalla figura del Cristo pantocratore circondato dai simboli dei quattro evangelisti (il cosiddetto Tetramorfo), con la figura elegantemente abbigliata della Vergine da un lato e da quella di San Michele Arcangelo dall'altro. Nel registro inferiore, in una nicchia collocata proprio sotto la mandorla con il Cristo, è posta, a sottolineare la continuità tra Vecchio e Nuovo Testamento, la figura di Re Davide, ritratta con barba e capelli canuti e con abiti che paiono tratti da una miniatura cortese. Essa è affiancata sui due lati dall'usuale teoria dei Dodici Apostoli e da un'immagine del Cristo in Pietà. Lo stile, a dispetto della data di esecuzione, è ancora marcatamente gotico. Al fondo della navata destra è stata collocata una Madonna col Bambino, frammento di un affresco dello stesso periodo e immagine cara alla devozione popolare.

I robusti pilastri delle navate ospitano un'interessante teoria di ex voto: si tratta delle immagini dei santi invocati dai fedeli che compongono, nel loro insieme, una notevole galleria iconografica realizzatasi nel corso del XV–inizi del XVI secolo.

Le immagini dei santi raffigurati sui pilastri della chiesa hanno suggerito a Giuseppe Pellizza da Volpedo il soggetto di una delle sue tele: il quadro è intitolato appunto Pilastro della Pieve di Volpedo (1891-92).