Montegemoli è un piccolo borgo dalla forma ovale del vecchio castello.

Il territorio circostante presenta le caratteristiche del terreno argilloso di Volterra ed è storicamente importante per le “moie”, le sorgenti di acqua salsa, di cui non si trova più traccia, eccetto una sorgente che porta ancora acqua leggermente salata.
Le mura del castello, come spesso accade da queste parti, sono costituite dalle case del paese. 

Splendidamente conservata è la torre, di forma rotonda, alta e slanciata.
La parte inferiore di una seconda torre della stessa forma è visibile sul lato meridionale di questo tratto di mura, e si suppone che una terza si fosse trovata all’estremità settentrionale della cinta.

Presenti anche palazzi di fattura signorile con grandi portoni e regolari file di finestre incorniciate da begli stipiti di pietra serena,
ovvero i magazzini del grano della
Fattoria di Montegemoli.
I cui proprietari, dal 1890, sono i D'Albertis.

Nel 1991 e nel 1993 la chiesa è stata restaurata a fondo, riscoprendo le bozze della vecchia costruzione romanica.

All’interno è possibile ammirare la tavola della Madonna delle Grazie, pregevole opera della metà del Trecento, restaurata nel 1993, raffigurante la Madonna col Melograno e il Bambino su fondo oro.

In precedenza, definita genericamente di scuola senese, l’opera viene ora attribuita a Francesco neri Giuntarini, detto “Francesco Neri” da Volterra.