La chiesa di San Rocco, affacciata sul lato orientale di piazza dei Cavalieri, fu edificata in luogo della precedente San Pietro in Cortevecchia. Quest'ultima, attestata dall'XI secolo (sebbene con tutta probabilità già esistente in epoca longobarda), sorgeva vicino alla Curtis pisana, ovvero al centro politico ed amministrativo della città, come testimonia il toponimo che accompagna la dedicazione. Tra la fine del XVI e l'inizio del XVII secolo, la piazza fu scelta da Cosimo I de' Medici come sede rappresentativa del neocostituito Ordine dei Cavalieri di Santo Stefano e totalmente riprogettata da Giorgio Vasari. L'attuale chiesa fu costruita all'inizio del Seicento dall'architetto Cosimo Pugliani, incaricato dal Granduca Ferdinando I de' Medici, e fu affidata alle cure della numerosa compagnia di San Rocco. Ad oggi, l'edificio in oggetto e quello della parrocchiale San Sisto risultano costruiti sullo stesso asse, collegati tra loro attraverso le rispettive sacrestie, che si dispongono nella parte tergale di ciascuna chiesa. La facciata principale, intonacata e tinteggiata di giallo, risulta completamente inglobata nel palazzo della compagnia e, in generale, nella cortina degli edifici storici adiacenti. Il prospetto rettangolare risulta suddiviso in due ordini da un'esile cornice marcapiano, interrotta al centro da un'apertura a forma di lunetta, vetrata e dotata di grata metallica, al di sotto della quale si apre il portale d'ingresso principale, profilato da una cornice in pietra serena. L'ordine superiore, oggi adibito ad alloggi per gli studenti dell’Università di Pisa, è caratterizzato da quattro finestre rettangolari, disposte a due a due. Il fianco sinistro risulta costruito in aderenza col palazzo del Collegio Puteano, mentre il fianco destro, costeggiato da via Corsica, è caratterizzato nella parte inferiore da un corridoio trapezioidale, costruito all'inizio del Seicento per allineare le due chiese. Su questo lato si inserisce un portale laterale archivoltato, incorniciato in pietra serena e sormontato da una finestra a monofora. La parte superiore del prospetto, rientrante rispetto al sottostante, ospita due ordini di finestre, disposte in maniera irregolare. L’interno si presenta a navata unica, dotata di due cappelle laterali e conclusa da una scarsella absidale quadrangolare. Il presbiterio, sollevato di un gradone rispetto al resto dell'aula, è introdotto da un'arco trionfale ribassato, ai lati del quale si inseriscono due porte sormontate da due edicole per l'esposizione dei reliquiari. La porta di sinistra è finta, mentre quella di destra conduce alla sacrestia e, attraverso un corridoio, a quella di San Sisto.

• Struttura
  • Non esistono porzioni di muratura priva di intonaco dalle quali si possa valutare la struttura sottostante, tuttavia si presume che si tratti di un paramento murario in pietra misto a laterizio intonacato e tinteggiato da ambo i lati.
• Pianta
  • Schema planimetrico a navata unica conclusa da una scarsella absidale quadrangolare introdotta da arco trionfale. Ai lati di quest'ultimo si trovano due porte: quella di sinistra è finta, mentre quella di destra conduce ad un corridoio collegato alla sacrestia e, da qui, tramite altro stretto passaggio, si arriva alla sacrestia dell'adiacente chiesa di San Sisto e ai locali magazzino che si trovano sopra le due sacrestie. Vicino al presbiterio si aprono due cappelle laterali a pianta quadrangolare: quella destra consente l'accesso ad uno stretto corridoio di forma trapezoidale, realizzato nei primi anni del Seicento per ovviare all'irregolarità dovuto al mancato allineamento con la chiesa di San Sisto sul lato di via Corsica.
• Coperture
  • L'aula è coperta da una volta a botte lunettata ribassata, dipinta a cielo stellato ed affrescata in corrispondenza del medaglione centrale. L'abside è coperta da una cupola intonacata e decorata a stucco. La cappella sinistra presenta una cupola intonacata e tinteggiata, mentre quella destra, molto meno profonda, è coperta da una volta a crociera costolonata ad imitazione del gotico, intonacata e tinteggiata.
• Pavimenti e pavimentazioni
  • La pavimentazione dell'aula è costituita da cementine bianche e nere disposte a losanga. Stesso motivo e disposizione anche per i pavimenti delle cappelle laterali, realizzati però con mattonelle in marmo bianco e nero (nella cappella destra le piastrelle sono di dimensioni minori). Il presbiterio è pavimentato con piastrelle di marmo bianco, grigio e nero di forma romboidale disposte in modo da creare effetti ottici tridimensionali. Anche la sacrestia ed il corridoio per raggiungerla presentano una pavimentazione in cementine bianche e nere, di forma esagonale, disposte in modo che ogni elemento nero sia circondato da elementi bianchi.
• Facciata
  • La facciata rettangolare del palazzo della compagnia di San Rocco, intonacata e tinteggiata, cela al suo interno la chiesa dedicata al santo, riconoscibile dall'esterno solo dal portale d'accesso, profilato da una cornice in pietra serena e dotato di un portone a due battenti in legno intagliato, ornato dal simbolo della compagnia e dalla croce pisana. Sopra la mensola aggettante che sovrasta l'ingresso si inseriscono una cartella in pietra con le iniziali SR e un'ampia finestra a lunetta, vetrata.
• Elementi decorativi
  • All'interno la chiesa si presenta a navata unica, caratterizzata da pareti dipinte ad imitazione di lastre in marmo bianco intervallate da sottili fasce in marmo grigio. L'aula è coperta da una volta a botte lunettata, decorata con cielo stellato: al centro campeggia un medaglione a stucco contenente l'affresco settecentesco del pittore pisano Francesco Venturi raffigurante San Rocco che guarisce gli appestati. I pennacchi sono decorati da composizioni con croci e fiori, mentre le lunette ospitano stemmi dipinti, tra cui quelli della città di Pisa, della compagnia e dell'Arcivescovo Maffi, databili ai primi anni del Novecento. A metà dell'aula si fronteggiano due altari sei-settecenteschi costituiti da una mensa in pietra e da un dossale delimitato da due colonne dipinte a finto marmo con capitello composito dorato. Al vertice, un massiccio frontone ricurvo e spezzato ospita una cartella centrale con l'iscrizione dedicatoria. Quello di sinistra conserva al centro del paliotto una lapide in marmo bianco datata 1632, in ricordo dell'erezione dell'altare da parte della compagnia di San Rocco e di Ermolao e Francesco Curzio Caprili. Il dossale accoglie la tela di San Rocco attribuita a Giovanni Antonio Sogliani (Firenze, 1492 - Firenze, 1544). L'altare di destra, dedicato alla Madonna del Rosario, reca la data 1722 s.p. incisa sui due plinti ai lati della mensa. Al centro del dossale, inserita in una vistosa cornice in legno dorato, è collocata un'immagine della Vergine del Rosario. Vicino all'area presbiteriale si aprono due cappelle laterali: quella sinistra, delimitata da due balaustre marmoree, ospita un altare con mensa in pietra serena sorretta da pilastrini in marmo. Il dossale è formato da due semicolonne in pietra serena decorate a finto marmo poste a sostegno di una spessa trabeazione modanata. Al centro, una nicchia contiene (dal 2016) la statua del Sacro Cuore di Gesù, in sostituzione della Madonna di Loreto trasferita nella vicina chiesa di San Sisto. Nella cappella di destra si trova un altare a cofano in marmo bianco, scostato dalla parete di fondo. Qui è ricavata una grande nicchia quadrangolare in cui fu esposto il grande crocifisso realizzato su imitazione del Volto Santo di Lucca prima del suo spostamento nella parrocchiale. Attualmente, la nicchia ospita una tela raffigurante Don Bosco, opera di Mino Carrani del 1956. Il presbiterio è introdotto dall'arco trionfale, decorato dal un tralcio vegetale e da una cartella apicale contenente la seguente iscrizione: "HAEC IMAGO CHRISTI IESV CRASSANTEM IN HAC VRBE PESTILENTIAM MANIFESTO MIRACVLO FVGAVIT A. D. MDCXXX". Ai lati dell'arco si inseriscono due edicole in pietra dipinta, costruite intorno al 1634 per l'esposizione delle reliquie. L'Altar maggiore preconciliare, ascrivibile alla fine del XVIII secolo, proviene dalla chiesa di Sant'Antonio Abate e fu donato da Francesco Bussaglio. La mensa è realizzata in pietra serena e in muratura dipinta, con gradini in marmo bianco e portoro. Il dossale, eseguito a stucco, è delimitato lateralmente da due coppie di lesene decorate a finto marmo e concluso da un ricco frontone mistilineo ornato al vertice dal rilievo dorato della colomba dello Spirito Santo e dai simboli del martirio di Gesù. Nella parte superiore, entro teca sagomata, è conservato il crocifisso ligneo usato durante le processioni per la peste del 1630-31, mentre in quella inferiore è esposta una piccola formella in terracotta policroma raffigurante la Madonna con il bambino, databile al XV secolo e proveniente dal soppresso Oratorio di Santa Lucia de' Ricucchi (concessa alla chiesa nel 1793).

• 1027 ‐ 1027 (preesistenze intero bene)
  • L'attuale chiesa sorge sul luogo della preesistente dedicata a San Pietro in Cortevecchia. Il toponimo con cui compare nei documenti a partire dall'XI secolo sta ad indicare la vicinanza dell'edificio di culto con la curtis longobarda, sede politico-amministrativa del gastaldo.
• XVI ‐ XVII (ristrutturazione intero bene)
  • Nel quadro della generale ristrutturazione della piazza dei Cavalieri, il granduca Ferdinando I de' Medici, su progetto dell'architetto Cosimo Pugliani, fece costruire l'attuale edificio utilizzando la struttura della preesistente chiesa di San Pietro.
• 1604 ‐ 1604 (ristrutturazione intero bene)
  • Nel 1604, secondo il progetto dell'architetto Pugliani, la nuova chiesa fu inglobata nel palazzo della confraternita di San Rocco. Durante la ristrutturazione, fu dotata di altari in pietra e volta a botte.
• 1630 ‐ 1634 (completamento intero bene)
  • Negli anni Trenta del XVII secolo, l'edificio sacro fu dotato di nuovi arredi, commissionati da alcune famiglie pisane in segno di ringraziamento verso San Rocco per averli protetti dal contagio.
• 1782 ‐ 1782 (variazione d'uso intero bene)
  • A seguito della soppressione della compagnia di San Rocco nel 1782, la chiesa passò in mani private e fu acquistata da Giovanni Domenico Castellini, livornese. Nel 1786, l'aula fu adibita per alcuni anni a stanza mortuaria e sacrestia di San Sisto per volontà dell'Arcivescovo di Pisa Mons. Angelo Franceschi.
• 1899 ‐ 1899 (riapertura al culto intero bene)
  • La chiesa di San Rocco fu riaperta la culto nel 1899 grazie ai restauri fatti eseguire dal conte Aloisio Boilleau.
• 1918 ‐ 1918 (trasferimenti intero bene)
  • Nel 1918, la cantoria che adornava la controfacciata della chiesa fu smontata e donata alla chiesa di San Lorenzo alle Corti.
• 1998 ‐ 1998 (restauro intero bene)
  • Nel 1998 furono eseguiti lavori di restauro conservativo alle pareti interne ed esterne della chiesa di San Rocco.

• presbiterio ‐ aggiunta arredo (2004)
  • L'adeguamento liturgico ha comportato l'inserimento di una mensa per la celebrazione liturgica "versus populum" davanti all'Altare maggiore preconciliare. La mensa, che fino al 2004, era utilizzata come altare post-conciliare nell'adiacente chiesa di San Sisto, è realizzata in legno e caratterizzata da un basamento intagliato e dorato. Sul lato sinistro del presbiterio è collocato il leggio ligneo. La sede è posizionata nella cappella destra.