El 21 de diciembre de 1063, los reyes Fernando I y Sancha consagran la iglesia antigua, de la que se conserva el muro norte, el oeste y la puerta occidental, tapiada. Doña Urraca, hija de los reyes, inicia y construye en buena parte la iglesia actual, "ella la amplió y la enriqueció con multitud de donaciones". Tras su muerte en 1101 continúan la construcción Alfonso VII y su hermana la infanta Sancha, la obra se encarga a Pedro Deustambem.

Es un templo de tres naves con cabecera formada por tres ábsides. La Capilla Mayor (1513) es un espacio cubierto por bóveda de crucería con terceletes, obra de Juan de Badajoz, el Viejo. El retablo es del siglo XVI. Presenta variado programa icnográfico: vida de la Virgen, Pasión de Cristo, vida de Santo Tomás y apostolado. En el centro del Altar Mayor se encuentra el trono donde, por privilegio inmemorial, se expone permanentemente el Santísimo Sacramento. En el interior del templete de chapa de plata, una custodia; debajo, el arca-relicario del cuerpo de San Isidoro de 1847. Columnas, puertas y ventanas van exornadas tanto al interior como al exterior, con capiteles, impostas ajedrezadas, grecas vegetales, trenzados, etc.

La puerta principal del templo se denomina Puerta del Cordero ya que éste es el tema principal que aparece en el tímpano, el Cordero místico sostenido por ángeles, el sacrificio de Isaac, Sara a la puerta de la tienda, Ismael el arquero cabalgando por el desierto. A la izquierda figura San Isidoro, a la derecha San Pelayo. Completan el programa iconográfico, el rey David, cinco músicos y los signos del zodíaco.Puerta del Perdón es el nombre que recibe el portal del crucero sur, que está consagrada a los peregrinos. Un perro y un león, guardianes del templo, sostienen el tímpano con el Descendimiento de la Cruz, las Marías ante el sepulcro y la Ascensión. A ambos lados del arco aparecen San Pedro y San Pablo.