En la primera meitat del segle X es va construir en aquest indret un temple pre-romànic per ordre d'Alfons V "el Noble" dedicat a Sant Joan Baptista i Sant Pelai. El monarca va fer edificar aquest edifici com a panteó reial. En l'any 988 va ser arrasat per les tropes d'Almansor i no va ser reconstruït fins l'any 1063 per Fernando I i la seva dona Doña Sancha. Posteriorment va ser ampliat per Doña Urraca i per Alfons VI.

El temple està format per tres naus capçades pel costat est en tres absis. El principal va ser substituït en el segle XVI per un absis més gran, construït en estil gòtic flamenc.

El creuer sobresurt en planta, dotant al temple d'una planta de creu llatina. Sorprenen els arcs que comuniquen el transsepte amb les naus laterals, ja que el seu intradós està polilobulat. El transsepte està cobert amb una volta de canó, que arrenca d'una senzilla motllura i reforçada per un arc toral.

Les naus estan dividides en 6 trams, els tres darrers ocupats per un cor de pedra del segle XV. La divisió entre les naus es fa a través d'arcs formers, lleugerament peraltats, que es recolzen en columnes adossades a uns pilars.

Aquests tenen planta cruciforme o rectangular, alternant-se la seva disposició al llarg de tot el temple. Els primers recullen la força de dos arcs formers i dels arcs torals de la nau central i una de les laterals. En el cas dels arcs de la nau central són dobles. En canvi, els de planta rectangular només recullen la força dels arcs formers i dels torals de les naus laterals. Els arcs torals de la nau central d'aquest punt descansen en mènsules que descarreguen el seu pes directament en el mur.

Els capitells de les columnes estan tallats molt finament. Els motius amb que estan decorats són bàsicament vegetals, d'aus i historiats. Entre les històries narrades trobem l'escena de Samsó amb el lleó, una lluita entre esclaus, que contemplen els seus senyors i lluites entre homes i serps.

Des de l'exterior només és visible l'absis sud. És de planta semicircular, si bé el sector nord va ser mutilat en construir l'absis principal en el segle XVI. Inicialment estava dividit en tres segments, gràcies a dues columnes adossades. La situada més al nord també es va perdre durant la reforma de la capçalera.

Encara es conserva la finestra central, decorada amb una arquivolta de mig punt, recolzada en dos columnes amb els capitells esculpits. El del costat dret té representats entrellaçats vegetals, que surten de la boca d'un lleó. A la banda esquerra trobem un cérvol atacat per una fera. La forja de ferro amb que està decorada la finestra, és d'època romànica.

En el sector sud de l'absis trobem una arquivolta de similars característiques a l'anterior, però sense una finestra en el seu interior. 

La cornisa on es recolza la teulada, està sostinguda per mènsules esculpides.

Les dos portes d'accés les trobem en el costat sud del temple.

En el braç sud del transsepte s'obre la Porta del Perdó. És la porta que utilitzen els peregrins per accedir al temple durant els Anys Sants.

Va ser construïda en el segle XII i està formada per dues arquivoltes de mig punt en forma de bossell. Aquestes es recolzen en dues parelles de columnes, que tenen  els seus capitells esculpits amb entrellaçats, la bona part dels quals s'han perdut. Envolta el conjunt un guardapols escacat.

El més destacat de la porta és el seu timpà esculpit, on per primera vegada en el romànic, s'exposen tres escenes en aquest element decoratiu. L'escena central representa el davallament de la Creu. La Verge i Sant Joan sostenen el cos de Crist, mentre un personatge retira el clau de la mà esquerra amb unes grans tenalles. Per sobre de la Creu trobem dos àngels amb un encenser i en actitud de pregària. En l'escena de la dreta, veiem a les Tres Maries dirigint-se al sepulcre, on es trobem amb un àngel, que els mostra el sepulcre buit. La tercera escena, situada a la part esquerra del timpà, representa l'Ascensió de Crist als Cels. Dos àngels ajuden a Jesús a pujar cap al Regne de Déu, tal i com es pot llegir en una inscripció en l'arc que envolta el timpà.

El timpà es recolza en dos muntants on s'han representat dues feres, amb el cap girat cap a l'interior, per mirar al peregrí que es decideix a travessar la Porta del Perdó. La del costat esquerre té un aspecte més simpàtic que no pas ferotge i més si tenim en compte que es tracta d'un gos. Per la seva banda, la del costat dret representa un drac.

Al voltant de la portalada, trobem un arc de mig punt, format amb una imposta esculpida amb palmetes. Dins d'aquest arc trobem dues imatges, que corresponen a Sant Pere i Sant Pau. Aquest segon es troba a l'esquerra i sosté el llibre dels evangelis amb la mà esquerra, mentre que la dreta es mostra oberta cap a l'exterior. A l'altra banda de la porta trobem a Sant Pere, que sosté les claus del Cel. A banda i banda del cap dels apòstols trobem dos botons florals.

Per sobre de la portalada trobem una gran finestra que il·lumina el braç sud del transsepte. És de mig punt i està decorada amb una arquivolta, que es recolza en dues columnes amb els capitells esculpits amb motius vegetals. Aquest arc està flanquejat per dos més, de les mateixes característiques, però sense que hi hagi cap finestra en el seu interior. El conjunt es recolza en una motllura escacada i mènsules esculpides.

L'altra portalada s'obre en el mur sud de la nau i es coneguda amb el nom de Porta del Corder, degut a la figura de l'Agnus Dei, que presideix el seu timpà.

Està formada per tres arquivoltes de mig punt, les dos interiors de bossell. Totes elles estan decorades amb una escòcia decorada amb palmetes. Un guardapols escacat envolta el conjunt.

Les dues arquivoltes més interiors es recolzen en dues parelles de columnes, que tenen els seus capitells esculpits. Aquests es troben en un estat de conservació molt més acceptable que els de la Porta del Perdó. El que es troba situat més a l'esquerra té esculpida una harpia, envoltada per dues altres bèsties. En el següent capitell veiem a dos mones, entre les quals trobem un ésser humà, les cames del qual es transformen en urpes.  En el costat dret veiem a una dona amb els cabells a l'aire, símbol de la luxúria, envoltada per un toro i un dimoni. El quart capitell té entrellaçats, que aquest cop si han sobreviscut al pas dels anys.

El timpà torna a ser l'element més interessant de la portalada. En la part central es representa el sacrifici d'Isaac, sobre el que trobem a l'Agnus Dei dins d'una mandorla i envoltat per quatre àngels. A l'esquerra d'Abraham veiem la mà de Déu aturant el sacrifici, mentre que un àngel li mostra un xai com a víctima del sacrifici.

La resta de personatges han estat interpretats com soldats romans, fent al·lusió a la pressió que aquest imperi va fer als primers segles del cristianisme. De dreta a esquerra veiem a un personatge assegut davant d'una tenda de campanya militar, probablement un emperador. Al seu costat veiem un cavaller que es dirigeix cap al centre de l'escena. Al seu costat un home vestint-se i calçant-se les botes. A l'altra banda veiem un soldat amb un arc i dalt d'un cavall i una altre que sosté una vara de comandament.

Flanquegen la portalada dues grans escultures. A l'esquerra veiem a Sant Isidor, amb vestit pontifical i bàcul a la mà esquerra, mentre que amb la mà dreta està beneint. A l'altra banda  de la porta trobem a Sant Pelai, assegut en una cadira de tisora. Amb la mà esquerra sosté el llibre dels Evangelis.  Sobre les dues imatges podem veure diverses peces escultòriques, que de ben segur van ser reaprofitades de l'edifici anterior. Podem veure a David envoltat de músics, símbols del zodíac, un soldat amb la seva espasa i escut, entre d'altres motius.

Els dos muntants estan esculpits amb caps de xai.

Als peus de la nau s'alça la gran torre de campanar. Té planta quadrada, la superfície de la qual vaq disminuint a mesura que es guanya alçada. Destaquen els dos pisos superiors. En el més alt trobem dos grans finestrals en cadascun dels seus murs, decorats amb una arquivolta, recolzada en columnes amb els capitells esculpits. En el pis que hi ha just a sota, podem veure tres arcs de mig punt. En el del mig s'obre una finestra en forma d'espitllera, mentre que els laterals són merament decoratius. La teulada a quatre aigües és de factura posterior.

Si l'interior del temple i les seves portalades són elements molt interessants i que justifiquen la visita a aquest temple, encara no hem analitzat l'element més característic i pel que se'l coneix arreu del món: el panteó reial.

Es tracta d'una part del primitiu temple, concretament dos trams de les tres naus, que va ser destinat a panteó reial. Aquí es van enterrar 23 reis i reines, 12 infants i 9 comptes. Dues columnes serveixen de suport a les voltes de creueria, molt aplanades, que pels voltants de 1170 es van recobrir d'unes belles pintures romàniques, que s'han conservat gairebé íntegrament. Malgrat l'espectacular bellesa de les pintures, no hem de deixar de contemplar els capitells on descansen els arcs formers i torals, tallats finament amb motius vegetals, animals i amb escenes historiades.

En la nau central es va representar un Crist en Majestat, envoltat en la mandorla. Es troba beneint amb la mà dreta, mentre que amb la esquerra sosté un llibre en el que es llegeix "EGO SUM LUX MUNDI". Està flanquejat per les lletres A i W. L'envolten els quatre Evangelistes, representats en el tetramorf.

Al seu costat trobem una de les escenes més famoses d'aquest conjunt pictòric: l'anunciació als pastors. Tres pastors reben la bona nova de la veu d'un àngel. Completen l'escena uns ramats de cabres, cavalls i vaques.

En l'altre tram corresponent a la nau central es va representar el Sant Sopar.  Crist es troba al mig de l'escena, flanquejat per sant Pere a la dreta i sant Joan a l'esquerra. També veiem a Judes, que està robant un peix, símbol de Crist. La resta d'apòstols es reparteixen al voltant de la taula. Fins i tot hi ha espai per al gall, que va indicar les negacions de sant Pere.

També es va representar l'escena de la matança dels innocents. Les diferents imatges es troben dins d'arcs de mig punt, recolzats en columnes amb capitells. En la part central trobem a Herodes ordenant l'execució dels primogènits. Al seu darrera, un soldat armat fa guàrdia, mentre que els altres sis homes executen als infants.

En una altra escena podem veure a Crist lliurant un llibre a un àngel, el qual posteriorment el donarà a un dels evangelistes. 

Completen els motius representats un calvari, la mà de Déu, l'Esperit Sant i alguns profetes.

En el intradós d'un arc former trobem la representació dels mesos de l'any. Gener es representa amb en deu romà Jano, que té dos caps i no sap quina direcció prendre, ja que en el primer mes de l'any s'han de prendre nombroses decisions, que marcaran el futur. El mes de Febrer es representa amb un ancià, que s'escalfa en una foguera. Març està representat per la poda de la vinya. En abril comença la primavera i això fa brollar flors en les mans d'un jove. El mes de maig està representat per un cavaller, ja que el bon temps afavoreix les campanyes militars o activitats com la caça o falconeria.  La sega de l'arròs es produeix en el mes de Juny, mentre que la del blat es fa en Juliol.  Un cop segat el blat cal batre'l a l'era en Agost. Setembre és el mes en que es realitza la verema, mentre que a l'octubre cal engreixar els porcs per poder fer la matança n novembre i així poder omplir bé la taula en desembre.