El arquitecto Gaspar de Solórzano comenzó la construcción de esta iglesia en algún momento entre 1490 y 1496, y se terminó en 1516. Aunque la torre es barroca y fue creada por Pedro de Sierra, puede enmarcarse en la arquitectura gótica. La iglesia presenta tres naves abovedadas con crucería. Llama la atención el retablo mayor de su interior, cuya construcción inició Gaspar Becerra, pero que tras su muerte terminó Juan de Juni. Tras su fallecimiento, Esteban Jordán asumió el control de la construcción del retablo, que finalizó en 1590.

El órgano de la iglesia, que Francisco Ortega construyó en 1732, es otro componente significativo.

La Capilla de la Concepción, también conocida como Capilla de los Benavente y obra de los hermanos Corral de Villalpando, es de especial relevancia dentro de la catedral de Santa Mara y está considerada como la Capilla Sixtina de Castilla. Lvaro Alfonso de Benavente dio la orden de construirla en 1543 para poder enterrar allí a su familia. Se considera de magnífica construcción y cuenta con obras de arte de Juan de Juni y Jerónimo Corralde.