Una piccola cappella fu costruita sopra la tomba di San Guglielmo di Malavalle ed intorno a questo luogo si riunirono i suoi seguaci. A seguito di molte testimonianze di miracoli operati per intercessione di Guglielmo, il papa Alessandro III concesse il culto del santo (1174) ed approvò la regola dei Guglielmiti (1211). Nel corso del XIII secolo molti eremiti giunsero a Malavalle.

Il monastero fu edificato tra il 1230 e il 1249 da Papa Gregorio IX e divenne uno dei principali centri spirituali della Maremma.

Nel XIII secolo, durante la guerra con Siena, l’eremo fu distrutto e le spoglie del santo furono sparse nei paesi vicini.

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