La Chiesa di S. Maria della Misericordia si trova appena fuori del "castello" di Cartoceto.

La primitiva chiesa parrocchiale, con lo stesso titolo, fu edificata nel 1400.
Per dare maggior vanto a Cartoceto, che in un censimento del 1650 contava 1320 abitanti di cui 20 frati e 16 ecclesiastici tra chierici e sacerdoti, ai primi del 1700 fu avanzata richiesta al Papa per farla divenire Collegiata. Nel 1747 il sommo Pontefice Benedetto XIV con la sua Bolla del 4 settembre acconsentì e istituì un capitolo di canonici costituito da un Arcidiacono di nomina pontificia a cui spettava celebrare la messa pro populo, quindi con funzione di parroco e sei canonici come comparroci.
Con il passare del tempo la struttura dell'edificio sia a causa di mancati interventi, sia soprattutto di infiltrazioni di umidità, incominciò a destare serie preoccupazioni sulla sua stabilità.
Si decise quindi di impiantare la nuova chiesa nel luogo detto della Croce alla Rocca o Mattari, in posizione più eminente e distante dalla prima circa cento metri. Tale scelta fu dovuta anche al fatto che la sede sarebbe stata lontana "dai ridotti e dai bagordi", consentendo quindi una maggiore quiete durante le sacre funzioni e avrebbe dato maggior lustro al paese dal momento che il numero più consistente di abitanti si trovava nelle immediate vicinanze. ll 3 marzo del 1831 si diede inizio all'impianto della nuova chiesa sotto la direzione di Cesare Selvelli, e i lavori vennero completati nel 1840.

Appena si entra nella Chiesa sul lato sinistro vi è un antico simulacro in legno dipinto rappresentante la Casa di Loreto, che veniva portato in processione per antica e radicata devozione alla Madonna.
Proseguendo troviamo l'affresco della Madonna delle Grazie a cui si deve la notorietà della chiesa perché ritenuta dispensatrice di miracoli. Il Bambino ancora coperto, la poltrona in stile gotico e il simbolo della croce pone questa opera, di ignoto, alla fine del 1300. La cappella neoclassica fu costruita dall'architetto Mengaroni.
In prossimità dell'altare, continuando per lo stesso lato, vi è la Madonna del Rosario, dono del cardinale Rusticucci a Cartoceto; vi si raffigura Pio V in atto di ringraziare la Vergine per la vittoria di Lepanto. L'opera, per la bellezza cromatica e il taglio dei personaggi, è della bottega del Barocci. Un opportuno restauro potrà mettere in risalto tutti i suoi ulteriori pregi artistici.
Di fronte, una Madonna in trono, opera del Morganti recentemente restaurata. L'artista si rifà alla Madonna del baldacchino di Raffaello.
Sopra l'altare, in posizione centrale, vi è la Madonna della Misericordia attribuita a Simone Cantarini, del 1600.
In prossimità dell'uscita un'opera che proviene dalla vecchia chiesa di Ripalta: si tratta di Madonna in trono con a fianco S. Sebastiano e S. Rocco.

Particolare accenno merita anche l'organo del 1779, opera dì Giovanni Pizzenardi, restaurato nel 1984.

Nella sagrestia è presente una lapide in caratteri gotici, che ricorda la consacrazione dell'antica chiesa situata sotto la cinta muraria, avvenuta il 5 luglio 1400.