Comezada a principios do S. XII, é o edificio que conserva a maior parte da súa primitiva estrutura e elementos arquitectónicos románicos, exceptuando os macizos contrafortes exteriores, engadidos no S. XVIII, para reforzala.
A súa beleza foi recompensada ao declararse en 1895 como Monumento Nacional.
Consagrada por Diego Xelmírez, a súa orixinalidade radica na inclinación dos seus muros e piares interiores, feito que deu lugar a múltiples polémicas que buscan unha resposta. Entre as numerosas teorías está a que se debe a que a igrexa está construída nun lugar pantanoso preto do Río Sar, o que motivou un paulatino corremento de terra, que arrastrou a estrutura. Outros apuntan aos defectos na construción das bóvedas, ou mesmo a que xa se recollía no proxecto de obras.
O interior é de tres naves que rematan en ábsidas. A capela maior é poligonal e as laterais son circulares. As tres cóbrense con bóveda de canón reforzadas con arcos torales. Os motivos ornamentais propios do románico aparecen plasmados en calquera elemento arquitectónico do seu interior. Non acontece así na súa fachada principal, onde só se conserva a parte baixa, xa que o resto se reconstruíu no S. XVIII, xunto co reforzo exterior antes aludido.
Tamén no claustro se conserva un tramo do primitivo románico, que convive co realizado posteriormente. O antigo atribúese á factura do Mestre Mateo, autor do Pórtico da Gloria.
Moitos dos elementos románicos que quedaron atópanse no Museo da igrexa.