Itinayo ni Ordoño II ang templo sa lugar ng kanyang maharlikang palasyo bilang pagpapakita ng pasasalamat sa pagkatalo ng mga Moro sa labanan sa San Esteban de Gormaz. Ang kanyang mga labi ay inilibing doon. Si Alfonso V ay nakoronahan sa gusaling ito noong 999. Ang Infanta Doña Urraca, anak ni Fernando I, ay pinaboran ang pagtatayo ng isang bagong gusali sa ladrilyo at pagmamason, na may tatlong nave na nagtatapos sa apses. Ang stained glass sa Cathedral ay mula ika-13 hanggang ika-20 siglo, at sumasakop sa isang lugar na 1,765 metro kuwadrado. Sa ilalim ng sahig nito ay may mga Romanong hippocaust na nagpahirap sa paglalagay ng mga pundasyon ng mga haligi at nagdulot ng pagsasala ng tubig.
