Esta iglesia, magníficamente conservada es un claro ejemplo de la búsqueda, por parte de los arquitectos visigodos, de una forma de sus iglesias más adaptada a sus ritos que la típica basílica romana. Se trata de una planta basilical de tres naves, con tres cabeceras independientes, una en la nave central y las otras dos externas a las naves laterales.

Se encuentra debajo de la catedral de Palencia, a la que dio origen. Parece que formó parte de una construcción más amplia, posiblemente de doble bóveda, semejante al Mausoleo de la Alberca. En la actualidad consta de tres tramos desiguales comunicados con grandes arcos de herradura que arrancan desde el suelo. El último tramo está cerrado por un muro detrás de tres arquitos sobre columnas con capiteles y cimacios visigodos.