La chiesa risalente la fine dell'ottocento in stile neogotico e' suddivisa in tre navate con abside quadrangolare a cui è annesso un grande convento con chiostro monumentale. Il convento è un grande complesso costruito nella parte retrostante la chiesa ed è suddiviso in due parti autonome e distinte ciascuna con ingresso indipendente: una risulta occupata dalle suore e dai minori della comunità familiare, l’altra dai frati minori francescani.

• Pianta
  • Chiesa a tre navate di stampo neogotico
• Impianto strutturale
  • l'edificio ha una struttira portante in muratura mista di pietra e laterizio murata con malta di calce.
• Coperture
  • Copertura con tetto a capanna con falde ricoperte di tegole in cotto, sostenuta da volte a tutto sesto.

• 1700 ‐ 1800 (preesistenze carattere generale)
  • La chiesa dell'Immacolata si trova in via San Francesco a Piombino, nei pressi della Cittadella e quindi del centro storico (bastioni nord-ovest) risultando uno dei più interessanti edifici sacri della cittadina. La chiesa e' dedicata, oltre che alla Madonna, a San Francesco e a San Cerbone, e il convento adiacente e' sede dei frati francescani. L’edificio è stato realizzato nel XVIII secolo al fine di ospitare i francescani che avevano eletto Piombino come la città nella quale curare gli ammalati, soprattutto quelli bisognosi di acqua marina. Il convento è un grande complesso sito nella parte retrostante la chiesa ed è suddiviso in due parti autonome e distinte ciascuna con ingresso indipendente: una risulta occupata dalle suore e dai minori della comunità familiare, l’altra dai frati minori francescani. I seguaci di San Francesco si insediarono a Piombino dopo pochi decenni dalla morte del fondatore e, fra alterne vicende, vi rimasero fino al 1806, quando in città per volere di E
• 1899 ‐ 1902 (progettazione carattere generale)
  • Si tratta di un grande edificio edificato nel 1899, suddiviso in tre navate con abside quadrangolare, nel cui stile si possono rintracciare forti elementi di chiaro stampo neogotico. A progettare e curare la realizzazione del monumento fu Attilio Razzolini; Il complesso fu edificato sui terreni acquistati dalle famiglie Mazzarri ed Hermite: la prima pietra fu posta il 20 dicembre 1899 ed è la prima Chiesa eretta al di fuori delle mura. La consacrazione del complesso alla Immacolata Concezione fu celebrata il 24 giugno 1902 dal vescovo della Diocesi di Massa-Populonia (attuale Massa Marittima-Piombino) monsignor Giovanni Battista Borachia. La sua elevazione a parrocchia avvenne il 13 agosto 1914 con l'aggiunta della dedica a san Cerbone.
• 1914 ‐ 1920 (progettazione carattere generale)
  • Furono stipulati due contratti di compra-vendita con i quali fu venduta al Vescovo la chiesa e poi parte del Convento con terreni annessi; con ciò si posero le premesse per la costituzione della Parrocchia che infatti fu eretta con decreto canonico nel 1914 e riconosciuta giuridicamente nel 1920.
• 1919 ‐ 1953 (progettazione carattere generale)
  • In un quadro cittadino di inurbamento sempre maggiore, di lotte sociali e sindacali (1919-22), i frati, oltre alla mensa per i poveri si preoccuparono di costruire un asilo Infantile (1923) e un orfanotrofio femminile (per opera di padre Giustino Senni), in seguito trasformato nell'"opera Giustino Senni" che si occupa di bambini in affidamento. Nel 1953 fu costruito l'oratorio "Casa del fanciullo" e nel 1964 la scuola materna "S. Francesco".
• 2014 ‐ 2015 (resauro carattere generale )
  • Gli interventi principali di restauro sono stati la pulitura, il risanamento e il consolidamento della facciata principale in pietra arenari grazie alla maestria delle restauratrici professioniste: la pietra ha ripreso il suo colore uniforme e naturale, e la facciata ha riacquistato tutta la sua bellezza originaria. Contemporaneamente si è provveduto alla rimozione del vecchio intonaco delle facciate esterne laterali, il ripristino degli intonaci con particolare cura delle modanature esistenti, la tinteggiatura finale con nuance scelta dalla soprintendenza di Pisa e la sostituzione degli infissi delle facciate laterali che permettessero la lettura delle vetrage colorate interne. Inoltre è stato ripristinato l'intonaco della facciata principale interna e ritinteggiata.

• presbiterio ‐ aggiunta arredo (1970)
  • Dagli anni '70 la zona presbiteriale non è stata piu' modificata e attualmente risulta composta da elementi fissi marmorei come l'altare, la sede del celebrante e l'ambone tutti dello stesso stile moderno.