Il Palazzo Pretorio domina questo paese che si erge su una collina, con un’unica strada a spirale che lo attraversa. Ospita il Museo della Terracotta. La struttura risale al XII secolo e, molto probabilmente, qui c’era la sede del governo pretorio nel periodo medievale. Di fronte, in via Valgelata, si trova la Chiesa dei Santi Pietro e Paolo, la cui semplice facciata a bozze irregolari di pietra è preceduta da una scalea; al termine del lato destro è collocata la bassa torre campanaria. L’interno, a croce latina e ad un’unica navata, è stato rimaneggiato nel corso dell’Ottocento. Sulla parete presbiteriale sono stati collocati gli affreschi staccati dalla chiesa di Sant’Andrea, di ambito quattrocentesco senese; la parte centrale rappresenta la Crocifissione con ai lati la Madonna e i Santi Girolamo, Giovanni, Andrea e Maria Maddalena; in basso è rappresentato l’Ecce Homo; sulla sinistra è stata posta la Madonna che allatta il Bambino, mentre sulla destra è l’effigie di San Sebastiano. Nel transetto sinistro è collocata la lunetta lignea con la Madonna col Bambino di Taddeo di Bartolo. Luogo sacro più antico di Petroio, la Chiesa di San Giorgio venne eretta nel Trecento. La struttura era originariamente più bassa, come si evince dal paramento murario della facciata: la parte inferiore è a conci di pietra tufacea ad inserzione regolare, mentre il successivo innalzamento è in muratura mista. Il portale architravato è sormontato da un occhio circolare. Sul margine laterale destro del tetto a capanna venne costruito nel corso del Settecento il campanile a vela con bifora campanaria. La Cappella della Madonna del Parto è un edificio religioso situato poco fuori Petroio sulla via per Castelmuzio. Restaurata dall’Amministrazione comunale, vi sono stati rinvenuti affreschi attribuibili alla scuola senese del XV secolo, sicuramente riconducibili alla scuola di Sano di Pietro.