Pienza jest w całości tworem renesansowym. Jako sławny eksperyment w planowaniu urbanistycznym, miasto zostało faktycznie od początku zbudowane w latach 1459-1462 na zlecenie humanistycznego papieża Piusa II (Enea Silvio Piccolomini) przez architekta Bernarda Gambarelliego, znanego także jako II Rossellino, którego zainspirowało idealne miasto renesansowe. Wcześniej była tu niewielka wioska Cortignano, w której - w rodzinie banitów ze Sieny - urodził się przyszły papież. Rozbudowę zaczęto już w rok po wyborze Piusa. Koszty były astronomiczne, lecz centrum miasta, katedrę oraz pałace papieski i biskupi, ukończono w zaledwie trzy lata. Po konsekracji katedry w 1462 r. Pius wydał bullę, ustalającą nową nazwę miasta (na swoją cześć), w której zastrzegł, że w katedrze i pałacach nie wolno zmienić najmniejszego detalu. Dwa lata przed śmiercią założył tu także dwór papieski. Spośród następców Piusa II tylko Pius III, jego bratanek, żywił jakiekolwiek zainteresowanie Pienzą.
Miasto, które miało zająć całe wzgórze, nigdy nie wyszło poza parę przecznic z każdej strony Corso, a liczba ludności (dziś 2500) stawia je w rzędzie średniej wielkości wiosek. Obecnie jest tu trochę pusto, a miasteczko wygląda jak naturalna scena teatralna, wykorzystana zresztą przez Zefirellego w filmie Romeo i Julia. Wszystkie najważniejsze budowle stoją na centralnym Piazza Pio II. Wznosi się przy nim katedra, Palazzo Piccolomini (Pałac Papieski), Pałac Biskupi, Palazzo Pubblico oraz czwarty (narożny) pałac, wybudowany przez jednego z ambitnych watykańskich naśladowców Piusa - kardynała Borgię, przyszłego papieża Aleksandra VI. Ratusz na placu stanowi średniowieczny ukłon w stronę Florencji, lecz poza tym plac utrzymany jest w stylu renesansowym.
Katedra posiada jedną z najwcześniejszych fasad renesansowych w Toskanii, zaś wnętrze, z polecenia Piusa, wzorowane jest na niemieckich kościołach halowych, które papież widział podczas swych podróży, i w swej istocie pozostaje gotyckie.

Piazza Pio II

W kaplicach mieści się dość bezbarwna seria sieneńskich obrazów ołtarzowych, zamówionych przez papieża i jego architekta u cenionych malarzy - Giovanniego di Paolo, Mattea di Giovanni, Vecchietty i Sana di Pietro. Nie wiadomo, jak długo przetrwa cały budynek, gdyż ze względu na niewielką powierzchnię działki, Rosselino musiał budować na piaskowcu i glinie. Jeszcze przed ukończeniem budowli pojawiła się szczelina, a po trzęsieniu ziemi w XX wieku konieczne stało się ciągłe zwiększanie liczby przypór i wiązarów.
Rezydencja Piusa, Palazzo Piccolomini, wzorowana była na florenckim Palazzo Rucellai, z pomysłowym uzupełnieniem w postaci trzypoziomowej loggii z tyłu. Na dziedziniec można wejść o każdej porze dnia. Apartamenty obejmują sypialnię, bibliotekę i inne pomieszczenia Piusa II, ze zbiorami broni i medali. Dalsze pamiątki po papieżu (w tym haftowaną kapę oraz sieneńskie obrazy tablicowe), można oglądać po drugiej stronie placu w Museo Civico.
Z Cortignano zachowały się dwa wcześniejsze kościoły. Kościół San Francesco, przyległy do Palazzo Piccolomini, posiada XIV-wieczne freski, krużganki i panoramiczny snack-bar nad ogrodami Piccolomini, zaś poniżej, dziesięć minut drogi piechotą w kierunku zachodnim, znajduje się romańskie Pieve, w którym został ochrzczony przyszły Pius II. Ta dziwaczna budowla z cylindryczną wieżą ozdobiona jest portalem z płaskorzeźbami, na których ukazani są rycerze, ryby i syreny.