En la població de Santa Cruz de la Serós, als peus del camí que ens porta fins al monestir de San Juan de la Peña, trobem les restes d'un antic monestir de monges benedictines. Només es conserva l'església dedicada a Santa Maria.  Va ser el monestir preferit per la noblesa aragonesa per tal de portar-hi les seves filles. Ramir I va ser un d'aquests nobles que va cedir parts dels seus bens al monestir a banda de fer ingressar a la seva filla Urraca.

El monestir va viure el seu moment d'esplendor quan hi ingressà com a abadessa una altra de les filles de Ramir I, Sança, en l'any 1070. A la seva mort, Sança fou enterrada en un bell sarcòfag que avui es conserva en el Reial monestir de les benedictines de Jaca. Aquest va ser traslladat en el segle XVII, quan la comunitat va abandonar el monestir.

L'edifici actual és de finals del segle XI o principis del XII, tot i que en excavacions arqueològiques realitzades a finals del segle XX es van trobar restes d'una edificació anterior en la zona de l'absis.

El temple és d'una sola nau amb planta de creu llatina, que queda oculta per la gran torre de campanar, una gran mole de pedra que s'alça sobre el braç nord del transsepte.

La nau està coberta amb una volta de canó dividida en tres trams gràcies a dos arcs torals de mig punt. Aquests es recolzen en uns capitells bellament esculpits, que descansen en columnes adossades.

Sobre el creuer es va construir en el segle XII una bella cambra, la funció de la qual no està massa clara. Hi ha qui afirma que es podria tractar d'una sala on es refugiessin les monges en cas de conflicte, mentre que d'altres fonts asseguren que era el lloc on es guardava el tresor litúrgic. El que està clar és que la seva utilització devia ser noble, a jutjar pel treball realitzat en els seus capitells. La cambra va haver de ser reconstruïda desprès d'enfonsar-se parcialment.

El transsepte, sembla més unes capelles laterals que no pas un transsepte. El creuer no està definit, si no que continua la volta de canó de la nau, el que confirma que la cambra superior havia de restar totalment oculta. Les capelles es comuniquen amb la  nau principal a través d'un gran arc de mig punt amb una imposta esculpida amb motius senzills. L'arc està protegit per un guardapols esculpit amb motiu jaqués. Aquest mateix motiu el trobem en una motllura que recorre els murs del temple. Les capelles estan cobertes amb volta d'aresta amb els nervis molt marcats. També podem trobar dues absidioles en els murs est de les capelles, que externament tenen la forma d'un gran contrafort.

La nau està capçada a l'est per un absis semicircular. En ell podem trobar tres grans finestrals de mig punt. El central està decorat interna i externament amb una arquivolta sostinguda per columnes amb capitells esculpits amb ocells. Sobre la finestra trobem un guardapols amb motiu jaqués.

Completa la decoració de l'absis dues columnes adossades que el divideixen externament. Els capitells estan esculpits amb motius similars als de la resta del temple. També estan esculpides les mènsules sobre les que es recolza la teulada.

La porta d'accés la trobem en els peus de la nau, en el mur oest. Està situada en un cos afegit i cobert per una petita teulada recolzada en mènsules esculpides. La portalada la formen quatre arquivoltes de mig punt que envolten un bell timpà. Protegeix la porta un guardapols amb motiu jaqués. Les arquivoltes es recolzen en dos parells de columnes, que tenen els capitells historiats. Els del costat nord semblen més arcaics, que no pas els del mur sud, que són més elaborats.

Una de les arquivoltes està decorada amb quinze semiesferes. La central, de majors dimensions, té esculpida una cara.

El timpà està esculpit amb una imatge que alguns autors la cataloguen com una còpia bastant tosca del de la catedral de Jaca. Estudis recents han obert una línia d'investigació i situen la seva construcció a finals del segle XI, uns anys abans que el de Jaca. Es tractaria d'un crismó primitiu, que encara no hauria desenvolupat totes les seves característiques. Així doncs, és molt probable que el de la Catedral de Jaca estigui inspirat en aquest, un cop es va perfeccionar el concepte de crismó trinitari.

El cercle del crismó i el tros de pedra que hi ha just a sota tenen esculpit un text en llatí que fa referència a la figura de Déu com a font de Vida i que els que travessin la porta han d'estar lliures de pecat per acostar-se a Crist.

Dos lleons arcaics flanquegen el crismó. Podem veure una margarida sota el lleó del costat dret, un motiu escultòric que es repeteix en el crismó que hi ha en la portalada del costat sud. Aquesta porta comunicava amb el claustre, avui desaparegut i està decorada amb un guardapols amb motiu jaqués. En aquest mateix mur podem veure interessants mènsules esculpides on es recolza la teulada.

En el braç nord del transsepte podem trobar una altra senzilla porta que comunicava amb altres dependències monacals, avui tapiada. 

La torre s'alça sobre el braç sud del creuer i té quatre pisos d'alçada. En l'inferior només trobem una finestra de grans dimensions en el costat oest. No està clar si es tractava d'una porta que comunicava amb altres dependències o bé una via d'escapament de la sala que hi ha sobre el creuer. En els tres pisos superiors podem veure unes finestres geminades en els murs est, oest i sud. En el costat nord només podem veure finestres en el darrer pis. Els capitells estan esculpits. El mainell de la finestra del segon pis del costat oest té forma helicoidal.