I vari documenti storici che ci forniscono brevi descrizioni del borgo di San Donato ci riportano come antica denominazione del primitivo agglomerato quella di San Donato extra muros o San Donato de Castrovetere ( di Castelvecchio ).
La dicitura "extramuros" è data per distinguere il San Donato del contado dal S. Donato al Santuccio, anticamente posto sulla via delle fonti in San Gimignano.
La prima notizia di San Donato è del 22 giugno 971 : in essa si fa riferimento unicamente e genericamente ad un "borgo o villa e chiesa" .
In una successiva sentenza, del 1183, redatta in Gambassi, vengono citati anche gli uomini del borgo di San Donato.
Nel 1220 nella bolla di papa Onorio III inviata al proposto di San Gimignano, fra le chiese di campagna soggette all'autorità della Pieve di San Gimignano figura anche la chiesa di San Donato .
Scorrendo ancora , cronologicamente, le notizie riguardanti il borgo ed i suoi abitanti troviamo che in due atti ( del 1280 e del 1282 ) viene citato il Borgo di S. Donato come luogo di provenienza di un certo Jacopo ( Jacopo da San Donato) .
Nel 1308, poi, San Donato subisce l'assalto dei Volterrani , in Guerra con i Sangimignanesi.
Pochi anni dopo, nel 1312, risulta che ogni abitante di San Donato è tenuto a contribuire alla tutela del Bosco di Casperano , di proprietà del comune.
Ma è solo del 1576 la prima vera notizia riguardante il borgo sotto il profilo urbanistico: nella relazione della visita pastorale di mon. Castelli Vescovo , avvenuta proprio in tale anno, si riporta infatti che il borgo di San Donato ha nove case e quaranta abitanti adulti cresimati.
I documenti di tale periodo ci descrivono la struttura di San Donato parlandoci di un nucleo di antiche case disposte intorno alla base di una torre addossata ai fabbricati.
La famiglia Vecchi, nel 18° secolo, vi costituì una villa, già presente nel catasto Leopoldino del 1836.
La chiesa, la cui costruzione si fa risalire all'XI o XII secolo, nel 1782 venne elevata a pievania da Alessandro Palletti vescovo di Volterra, poiché le era stata unita la pieve di Castelvecchio da maggior parte del suo popolo. Verso la fine del secolo XIX venne costruito a spese del nobile Sig. Nicola Vecchi l'attuale campanile e restaurata la chiesa.