En 1134 Alfonso I el Batallador cedió a la orden de San Juan de Jerusalén unos terrenos a orillas del río Duero para que construyeran un monasterio, que sirviera para socorrer a los peregrinos.

El templo está formado por una sola nave, que tiene la cubierta de madera y acabada en un ábside semicircular. En el siglo XIII se añadieron dos templetes, a ambos lados del presbiterio, similares a los que podemos encontrar en la iglesia de la Magdalena  de Zamora. El resto del templo destaca por su austeridad y sencillez.

El ábside está decorado por una imposta que separa el tambor de la bóveda. Por debajo se abre una ventana abocinada por el interior y en forma de aspillera por fuera. El arco triunfal es apuntado y se apoya en dos columnas adosadas, que tienen capiteles esculpidos con motivos vegetales. Una iluminación excesiva evita su correcta contemplación.

Los dos templetes se levantan sobre cuatro columnas que tienen los capiteles ricamente esculpidos.

Los del lado norte tienen básicamente seres mitológicos  como arpías, dragones, centauros o una hidra de siete cabezas. Sorprende uno de los capiteles adosados al muro norte, que no responde a esta temática, si no que representa la ejecución de San Juan. En él podemos ver a Salomé y Herodes Antipas en la fiesta en que la primera pidió la cabeza del Bautista. En el lado derecho del capitel vemos a un caballero dispuesto a ejecutar el orden de decapitación.

En el templete del lado sur encontramos capiteles decorados con motivos historiados del Nuevo Testamento. Así pues, se representaron las escenas de la Anunciación, de la Visitación, el Nacimiento de Cristo, la fuga en Egipto, la matanza de los inocentes y la ascensión al Cielo.

Sobre el muro oeste se levanta un sencillo campanario de espadaña de dos ojos.

Pero sin duda lo más interesante de San Juan de Duero lo encontramos en el exterior del templo: el claustro. Construido en el siglo XIII es único en el románico de la península por la originalidad de sus arcos.