Il primo nucleo di case sorge sulla ripristinata via Aurelia (1836) a sud del ponte sul fiume Cecina e all'ombra del "fitto vecchio", una costruzione della fine del '500 voluta da Ferdinando I dei Medici. La rinascita di questa parte della Toscana è opera del Granduca Leopoldo II che adotta una politica di risanamento per rendere popolata e coltivabile questa zona con lavori di livellamento e pian
tumazione della pineta costiera (1845). L'anno ufficiale di nascita del borgo di Cecina è il 1852 e in questo anno il Granduca stabilisce la costruzione di una nuova Chiesa che viene benedetta nel 1853, dedicata ai Santi Giuseppe e Leopoldo ed elevata ad Arcipretura. Primo Parroco dal 1855 al 1879 fu Giuseppe Spagnoli. L'edificio della chiesa è "un vasto fabbricato di forma rettangolare spoglio e disadorno". All'interno si trova una statua di S.Giuseppe donata dal del popolo nel 1856 e nel 1859 la granduchessa Antonietta dona alla chiesa una tela della Crocifissione realizzata dal Lami. In questi anni avvengono i mutamenti politici che porteranno alla formazione del regno d'Italia e Cecina vive pienamente gli avvenimenti nazionali. Sotto la spinta del vento rivoluzionario alcuni intellettuali aderiscono alla Massoneria. A Cecina viene fondata la loggia massonica "Luce e progresso", nascono la Società Operaia di Mutuo Soccorso (1874), il Patronato del Lavoro e nel 1888 usci il primo giornale di Cecina, Il popolo Maremmano con orientamento anticlericale e anarchico. Nel 1870 i bersaglieri invadono Roma e il Pontefice Pio IX si esilia nella città del Vaticano. Questi anni sono caratterizzati da un forte anticlericalismo. II° FASE: FINE '800
Dal 1879 al 1901 è parroco Don Berardo Berardi. Gli anni di fine secolo sono caratterizzati da conflitti contro il clero che sfociano in pubbliche manifestazioni tanto che il prefetto proibisce per 10 anni, fino al 1899, le processioni adducendo motivi di ordine pubblico per la presenza di gruppi anarchici e anticlericali. In questo clima nascono e fioriscono le prime associazioni cattoliche contraddistinte dalla contrapposizione con l'anticlericalismo dominante. Nel 1888 viene fondata l'Arciconfraternita della Misericordia e in alternativa a questa associazione caritativa e umanitaria Cattolica viene fondata la Società Pubblica Assistenza i cui dirigenti erano di ispirazione massonica. III° FASE: DAL 1900 Al 1950
Dal 1902 al 1945 regge la parrocchia monsignor Angelo Gennai, che abbellì la chiesa all'esterno con una facciata in stile neoclassico e una grande statua di S. Giuseppe e all'interno con l'affresco dell'abside. Dopo questi lavori la chiesa viene consacrata il 19 marzo 1915. I primi anni del '900 furono caratterizzati in Cecina da una crescita sociale ed economica. Si sviluppò l'associazionismo religioso e laico, sorsero industrie e crebbe il numero degli Istituti Bancari. Dopo la Grande Guerra, Cecina vive, come il resto della nazione, forti contrasti sociali caratterizzati da scioperi e disordini. Gli anni che seguono sono quelli che vedono la nascita e la presa del potere del Fascismo. Cecina si adegua al nuovo corso e cresce sia nel settore commerciale, dell'artigianato che in quello commerciale. Questi per la chiesa sono gli anni dei Patti Lateranensi e della Azione Cattolica che viene istituita anche a Cecina. Gli intellettuali di Cecina e i benestanti sono per lo più massoni, rispettosi dei singoli ma in opposizione dialettica con la chiesa. Gennai operano Don Panichi, don Angelo Marranci, don Fortunato Pacini, don Rolando Frizzi poi parroco a Marina ,don Antonio Dei. In questo periodo entrano in seminario 9 giovani. Tre giovani cecinesi vengono ordinati sacerdoti. Sono don Antonio Sarperi ordinato nel 1935 e don Fernando Porciani e don Ottorino Bontà ordinati nel '37. Nel territorio della Parrocchia operano le suore "figlie del S.S. Crocifisso" che nel '35 costruiscono nel convento, ora centro parrocchiale, la ca****la del Sacro Cuore. Nel settore della ca**tà, oltre alla Misericordia operano anche le Dame di Ca**tà, la "San Vincenzo de Paoli" e sotto la statua di San Giuseppe venivano poste le offerte per il Pane dei Poveri. I giovani atleti di Cecina si sfidano nella corsa podistica della "Targa Cecina" e ad ottobre c'è la Fiera e la Processione della Madonna del Rosario. Durante il "passaggio del fronte" Cecina viene bombardata e la chiesa subisce gravi danni. Nel 1945 viene nominato parroco don Angelo Santoni. Don Santoni è il parroco della ricostruzione. Apre le porte della chiesa ai giovani e da inizio alla costruzione dell'oratorio luogo di incontro e di svago anche per i giovani d'oggi. Nella sua opera pastorale è aiutato da don Frizzi, don Libero Biagini e da don Gino Scattolini poi parroco al palazzaccio. IV° FASE: DAL 1953 AD OGGI
Dal 1953 al 1976 è parroco Mons. Nel '57 vengono eseguiti grandi lavori interni alla chiesa come le vetrate, l'apertura delle porte laterali e lo spostamento degli altari dalla navata alle cappelle laterali. In questo periodo collaborano in parrocchia don Reno Pisaneschi, (che svolge anche il servizio di ca****lano dell'Ospedale), don Secondo Macelloni (fino al 1968), don Piero Burlacchini (fino al 1979), don Elio Pruneti (fino al 1987). In questi anni si accentua lo spopolamento delle campagne. A Cecina affluiscono famiglie dai paesi limitrofi e anche da altre regioni. Crescono attività commerciali, artigianali e piccole industrie: sono gli anni del primo sviluppo urbanistico. L'attenzione al mondo del lavoro è significata dalla nascita delle ACLI. Viene aperta la “Casa di Accoglienza” di vicolo San Giuseppe. Dal 1976 al 1995 il parroco è Mons. Ugo Bocelli che, seguendo le indicazioni del Concilio, valorizza il laicato e costituisce il consiglio pastorale chiamando come membri i rappresentanti dei gruppi. Dopo la crisi del periodo postconciliare, sono gli anni della rinascita a Cecina dell'Azione Cattolica, presente in tutti i suoi settori: ragazzi, giovanissimi, giovani e adulti. La città è in continua espansione: nascono molte associazioni con finalità sportive, culturali e di volontariato sia cattolico che laico. La Parrocchia supera le 13.000 unità. Don Ugo acquista l'Istituto S. Cuore che diventa sede della Scuola Materna e Centro parrocchiale. Le Suore Crocifissine lasciano Cecina e vengono sostituite dalle Suore della Compagnia di Santa Teresa. Il 7 ottobre 1983, il Vescovo di Volterra Roberto Carniello, conferisce alla Chiesa dei Santi Giuseppe e Leopoldo il titolo di "Duomo". Negli anni svolgono i primi anni del loro ministero sacerdotale diversi vicari parrocchiali: Don Carlo Gronchi (1979-1984), Don Giuliano Giovannini (1984-1987), Don Sandro Gazzarri (1988-1989), Don Marco Fabbri (1989-1993), Don Maurizio Volpi (1992-1994), don Andrea Parrini (1995-2005), don Michele Meoli (2005-2008) e don Tommi Fedeli (2008-2011). Nel 1995 a don Ugo Bocelli succede Mons. Osvaldo Valota. In questi anni l'ampio territorio parrocchiale, sul quale risiedono ormai oltre 13.000 persone, viene suddiviso in zone pastorali, che permettono una più capillare azione pastorale e presenza della Chiesa sul territorio. Nel 2000 viene ordinato Sacerdote un giovane cecinese, don Paolo Ferrini. Il Vescovo di Volterra, Mons. Mansueto Bianchi, insieme al parroco ed ai parrocchiani, decidono di portare a termine il progetto della costruzione di una nuova chiesa dedicata alla Santa Famiglia, nella zona verso monte della città. Nel 2005 viene posta la prima pietra; la Chiesa viene consacrata il 28 giugno 2008. Nel 2010 a Mons. Valota succede Mons. Marco Fabbri: sono vicari parrocchiali don Reno Pisaneschi e don Londres Candido De Andrade (2011-2016). Nel dicembre 2011 a don Marco e a don Candido viene affidata anche la Parrocchia di Cecina Mare: inizia il coordinamento delle varie attività pastorali. Nel 2013, dovendo provvedere alla cura pastorale di una popolazione in continua crescita, viene a operare in Parrocchia la comunità Religiosa delle Suore Oblate di Maria Vergine di Fatima, che ha la propria casa presso la Chiesa della Santa Famiglia. Sempre nel 2013, il Vescovo di Volterra, Mons. Alberto Silvani, riporta i confini della parrocchia alla situazione in vigore fino al 1987, riassegnando al Duomo la zona di Poggio Gagliardo e del Fiorino, fino alla zona di Casagiustri, al confine con la parrocchia di Montescudaio. Nello stesso tempo viene ridefinito il confine con la Parrocchia di Cecina Mare che viene ampliata fino all'altezza dell'ex-zuccherificio. Nel 2014 viene ad operare nelle due Parrocchie del Duomo e di Marina, la comunità delle Suore indiane “della Missione”: risiedono a Marina e prestano servizi caritativi presso la Casa di Accoglienza, la RSA di via Montanare e l’Ospedale. In questi anni vengono ordinati Diaconi permanenti due uomini sposati della Parrocchia del Duomo: Paolo Basile e Maurizio Marrone. Nel 2020 viene ordinato Sacerdote il giovane cecinese don Lorenzo Mancini, che assume l’incarico di vicario parrocchiale.
