Najwspanialsze dzieło hiszpańskiego gotyku jest owocem królewskiej miłości. O jego budowie postanowiono bowiem w dniu zaślubin Ferdynanda III z Beatrycze Szwabską. Choć kamień węgielny pod nową świątynię położono w roku 1221, a uroczysta konsekracja miała miejsce w 1260, to faktyczne zakończenie prac nastąpiło dopiero w 1567 roku. Pomysłodawca nowej inwestycji Don Mauricio, biskup Burghos, często odwiedzał Francję zachwycając się tam monumentalnymi świątyniami.
Zapewne z tego powodu charakterystyczna fasada z dwoma wieżami o wysokości 84 metrów, zakończonymi ażurowymi hełmami, przywodzi na myśl gotyckie kościoły francuskie z Reims, Coutances czy Bourges. Najbardziej charakterystyczną cechą wzniesionej na planie łacińskiego krzyża świątyni jest jednak jej niezwykle misterna dekoracja kamieniarska. Interesujący pod tym względem jest zwłaszcza portal Puerta de Pellejeria, wykonany przez Franza z Kolonii w 1516 roku. Poza licznymi dziełami sztuki wnętrze kościoła kryje groby dwóch bohaterów hiszpańskich z czasów muzułmańskiej okupacji: Fernana Gonzalesa oraz El Cyda.