El patrono de Carbonia es san Ponciano, festejado el jueves siguiente al segundo domingo de mayo en la iglesia a él dedicada, situada en la céntrica plaza Roma: inaugurada junto con la ciudad en 1938 y consagrada el 18 de noviembre del año siguiente, fue realizada en estilo neorrománico según proyecto de los arquitectos Cesare Valle e Ignazio Guidi, los mismos que dirigieron el plan urbanístico de la fundación de la ciudad; en su interior se conservan paneles de madera de Eugenio Tavolara que representan el Vía Crucis.
Carbonia nació de hecho en la década de 1930 por voluntad del régimen fascista, que decidió fundar una nueva ciudad minera al servicio de las minas de carbón iniciadas en esos años en el Sulcis para satisfacer las necesidades energéticas de la Italia autárquica: el propio nombre, denominación de sabor futurista, significa literalmente «tierra o lugar del carbón». La ciudad se construyó junto a la mina de Serbarìu, incorporando el pueblo homónimo decimonónico como su barrio suroriental. El 9 de junio de 1935 Benito Mussolini, en visita a Bacu Abis, anunció allí la institución de la cuenca carbonífera del Sulcis; tras la caída del fascismo, las minas del Sulcis siguieron siendo durante años las únicas capaces de garantizar niveles de producción adecuados en Italia, después de que Istria y sus yacimientos pasaran a Yugoslavia.
