De la primitiva iglesia románica sólo se conserva parte del muro meridional y el atrio porticado que hoy vemos integrado en el claustro. El ingreso al templo se hace mediante una puerta cobijada bajo un doble arco, conopial el inferior y apuntado el superior. En el tímpano que se aloja una escena compuesta por la Virgen sedente con Niño flanqueada por dos ángeles músicos.

En el primer cuarto del siglo XVI se iniciaron las obras de remodelación de la iglesia. En 1525 se adjudicó la obra al maestro Juan de Segura. Los trabajos consistieron en la ampliación longitudinal de la iglesia por la cabecera y por los pies. La iglesia que hoy vemos es de una sola nave, cubierta con bóveda estrellada, a la que con el tiempo se fueron añadiendo las diferentes capillas. A lo largo del siglo XVII se realizó la capilla de San Nicostrato, excavada en la roca para dar cobijo al cráneo del mártir romano, adquirido por la prioral en el año 1575. Barroco es el retablo y decoración de la capilla dedicada a San Juan Bautista. De comienzos del siglo XVII es la Capilla de la Virgen del Rosario.