Das bis heute erhaltene Gebäude besteht aus drei Schiffen und weist einen Grundriss in Form eines lateinischen Kreuzes auf, der das Ergebnis eines langwierigen Bauprozesses ist. Die Hauptapsis, die im 16. Jahrhundert im hispano-flämischen Stil errichtet wurde, ersetzte die ursprüngliche romanische Apsis; dennoch lässt sich der Grundriss dieser ursprünglichen Apsis heute dank der Markierungen erkennen, die nach den archäologischen Ausgrabungen im Bodenbelag der Hauptkapelle erhalten geblieben sind. Die Seitenapsiden hingegen stammen aus der romanischen Epoche und sind mit Tonnengewölben überdacht, wodurch der mittelalterliche Charakter des Ensembles erhalten bleibt. Trotz der Erweiterungen und Umbauten, die unter der Infantin Urraca und dem Architekten Deustamben vorangetrieben wurden, ist das Gesamtergebnis ausgewogen und harmonisch. Diese Eingriffe wurden durch die zuvor von Fernando und Sancha errichtete Struktur bedingt, weshalb die Apsiden nicht die gleiche Breite aufweisen und nicht exakt mit der Achse der Schiffe ausgerichtet sind.

Das Mittelschiff erhebt sich deutlich über die Seitenschiffe und ist mit einem Tonnengewölbe überdacht, eine Lösung, die auch im geraden Abschnitt der Apsis und im Querschiff verwendet wird und das Gefühl der Vertikalität und Monumentalität des Raumes verstärkt. Die Seitenschiffe hingegen sind mit Kreuzgewölben überdacht, die niedriger und zweckmäßiger sind. Die Bögen, die die Schiffe voneinander trennen, weisen eine sehr ausgeprägte Überhöhung auf, was dem Innenraum Schlankheit verleiht, während die Bögen des Querschiffs mehrlappig sind – ein einzigartiges Merkmal, das das Fortbestehen mozarabischer Traditionen offenbart und das Nebeneinander verschiedener künstlerischer Einflüsse in der Entwicklung der Kirche belegt.