Die Burg von Casole ist seit dem Beginn des elften Jahrhunderts als Stützpunkt der Bischöfe von Volterra bezeugt, in einem Gebiet, das Volterra, Siena und Florenz sich streitig machten. Nach der Schlacht von Montaperti, 1260, kam sie unter die Herrschaft Sienas, und der Ort wurde mit neuen Befestigungen erweitert und erhielt den Straßengrundriss, den er noch heute hat. Doch die Leute von Casole fanden sich nicht damit ab: viele von ihnen, geführt von Rainerio del Porrina aus einer mächtigen Lehnsfamilie, widersetzten sich der Unterwerfung, und Porrina blieb jahrhundertelang, weit über seinen Tod hinaus, eine der beliebtesten Gestalten des Ortes. In der Kollegiatkirche Santa Maria Assunta, 1161 geweiht, stehen das Grabmal des Beltramo Aringhieri, ein Werk Marco Romanos, und das des Bischofs Tommaso Andrei, 1303 von Gano di Fazio gemeißelt; der Kirche ist ein Museum sakraler Kunst angeschlossen. In der Pieve von Mensano gelten die skulptierten Kapitelle der Säulen als eines der besten Stücke romanischer Bildhauerei im Sienesischen.
Im Juli 1944, beim Durchzug der Front, erlitt der Ort schwerste Zerstörungen. Der Ortsteil Monteguidi dagegen ist das Dorf, in dem Carlo Cassola seinen Roman La ragazza di Bube ansiedelte. Am Palio von Casole nehmen sieben Contraden teil, und zwei davon — Rivellino und Pievalle — entstanden 1984, indem man die alte Contrada von Casole in zwei teilte. Das Gebiet, zum guten Teil in der Montagnola senese, hat eine Grenze, die erzählt zu werden verdient: mit der Gemeinde Pomarance, in der Provinz Pisa, teilt es einen Abschnitt von fünfundvierzig Metern Länge. Und in diesem Ort von weniger als viertausend Einwohnern hat der Rennstall Pramac seinen Sitz, der 2024 mit Jorge Martín die Weltmeisterschaft der MotoGP gewann.