Ordoño II construíu o templo no lugar do seu pazo real como mostra de agradecemento pola derrota dos mouros na batalla de San Esteban de Gormaz. Alí enterraron os seus restos. Neste edificio coroouse Alfonso V no ano 999. A infanta Doña Urraca, filla de Fernando I, favoreceu a construción dun novo edificio en ladrillo e cachotería, de tres naves rematadas en ábsidas. As vidreiras da Catedral son dende o século XIII ata o XX e ocupan unha superficie de 1.765 metros cadrados. Baixo o seu piso hai hipocaustos romanos que dificultaron a colocación dos alicerces e provocaron a filtración da auga.