Ordoňo II. postavil chrám na mieste svojho kráľovského paláca ako prejav vďaky za porážku Maurov v bitke pri San Esteban de Gormaz. Boli tu pochované jeho pozostatky. Alfonz V. bol v tejto budove v roku 999 korunovaný. Infantka Doña Urraca, dcéra Fernanda I., sa zaslúžila o výstavbu novej budovy z tehál a muriva s tromi loďami ukončenými apsidami. Vitráže v katedrále pochádzajú z 13. až 20. storočia a zaberajú plochu 1 765 metrov štvorcových. Pod jej podlahou sa nachádzajú rímske hippokausty, ktoré sťažovali zakladanie pilierov a spôsobovali filtráciu vody.
