A mediados del siglo XIII la iglesia primitiva, levantada gracias a las donaciones de Alfonso VII, se sustituyó por el actual edificio.
Tiene elementos románicos (portada occidental y nave de la epístola), pero su estilo predominante es el gótico (crucero, cabecera con cinco capillas poligonales,[2] portada sur).
En el siglo XV se construyó el claustro, considerado obra de Juan de Colonia, destacando sus capiteles.
Hacia 1504 se añadieron la nave sur y la portada de San Miguel.
En los elementos la identidad con los de la Catedral burgalesa salta a la vista, sobre todo con la Puerta del Sarmental.