El rey Ramiro II (931-951), según Sampiro, construyó junto al palacio real esta iglesia con su cementerio y un convento para que en el último tomara hábitos su hija Geloira (Elvira).

En el cementerio se enterraría al propio rey y a sus hijos y sucesores suyos en el trono, Ordoño III y Sancho el Gordo, cuyos cuerpos serían después trasladados al panteón real de San Isidoro.

Subsisten restos de la iglesia primitiva que sufrió numerosas reformas al final de la Edad Media, en el siglo XVI, y aún otras posteriores, llegando a plantear los arqueólogos si se alteró la cabecera, pues en origen parecía estar hacia occidente donde se encuentran los restos del siglo X, en caso de que no se hubiera levantado con absides contrapuestos, como Peñalba.

Excavaciones realizadas a comienzos del siglo, junto a otras recientes efectuadas paralelamente a la consolidación del conjunto, desvelan distintas fases de ocupación del solar, desde época romana hasta avanzada la Edad Moderna, con numerosos enterramientos datables entre el siglo XII y 1813.

Parece que el edificio regio original se planteó según las características de la arquitectura visigótico-mozárabe, es decir, forma de cruz latina, acceso al ábside por arco de triunfo sobre columnas y éste con planta de herradura al interior y muros rectos al exterior y cubrición con bóveda posiblemente gallonada, el crucero se articulaba por medio de dos capillas cuadradas flanqueando el espacio central, éste igualmente cuadrado y único perviviente que conserva la bóveda primitiva construida con piedra toba y sillarejo y que se compone de doce cascos o gallones cuyas aristas arrancan de las diagonales siendo obra de extraordinario interés; la nave sería recta.

El edificio actual, de tres naves torpemente compuestas, arropa en la parte central la citada bóveda y otras partes de la cabecera; en lo de época posterior destacan las cubiertas de nervios tardo-góticas y la cabecera actual del templo, hacia el este, con testero plano y contrafuertes angulares. Destaca también en la iglesia más antigua de León un retablo renacentista del estilo de Guillermo Doncel y una ventana trífora gótica.

Ha sido restaurada por la Fundación del Patrimonio de Castilla y León. Javier Rivera Blanco (Patrimonio CyL)