Donde los alumnos pudieran estudiar artes liberales, teología y derecho canónico, dentro del humanismo renacentista, para obtener títulos reconocidos en todo el mundo cristiano.

Se desconoce la distribución interior del edificio y el aspecto de la fachada.

Los principales materiales de construcción utilizados fueron el ladrillo y la tierra apisonada.

[4]​ Según la leyenda, el edificio atrajo la atención del rey Fernando por su sencillez y falta de pretensiones.

[6]​ A la muerte del cardenal Cisneros, en 1517, designó como su heredero universal al Colegio Mayor de San Ildefonso.

[9]​[10]​ El arquitecto Manuel Aníbal Álvarez Amoroso restauró la fachada del edificio entre 1914 y 1929, reemplazando algunas de las esculturas desaparecidas, para ello empleó piedra de Almorquí (tipo Novelda), piedra berroqueña y cemento Portland.

En el momento en que se levantó la fachada, el Concilio de Trento aún no había prohibido la mezcla de elementos paganos y cristianos en las representaciones artísticas.

Para los sillares se utilizó piedra caliza de la Cuesta del Zulema.

La calle central, delimitado por dobles columnas, es la más profusamente decorada con símbolos alegóricos.

Emplea arcos de medio punto en los vanos, y dinteles coronados con frontones En la zona media del nivel inferior se encuentra la entrada al “Templo de la Sabiduría”.

[16]​ El pórtico de entrada remata en arco carpanel y lo rodeado un cordón franciscano.

Dos ángeles están representados en la clave, cada uno sosteniendo un extremo de una guirnalda que corre hacia las enjutas, donde figuras angelicales los mantienen en alto.

Este relieve hace referencia al rápido paso del tiempo y la brevedad de la vida.

Por lo tanto, el nivel inferior, la base del edificio, está dedicado a ellos.

Los cuatro grandes ventanales están ricamente decorados con grutescos y ángeles.

Desde un principio estuvieron tabicadas interiormente con muros de piedra caliza, cada uno decorado con cuatro figuras.

La calle central está presidida por el gran ventanal de la antigua biblioteca.

La figura en el medallón del tímpano representa al arzobispo San Ildefonso de Toledo, con un báculo pastoral en la mano derecha y un libro en la izquierda, titular homónimo del Colegio.

En el medallón de la ventana derecha está San Pablo con la espada.

Está flanqueado por las Columnas de Hércules y, sobre ellas, se disponen dos cruces de Borgoña; ambas coronadas por la corona imperial (a la izquierda) y la real hispánica (a la derecha).

A ambos lados del escudo de armas imperial hay galerías, cada una con cinco ventanas arqueadas, separadas por columnas adosadas y parcialmente acanaladas, que descansan sobre altos pedestales.

[4]​ Este símbolo indica que el fundador del Colegio, Francisco Jiménez de Cisneros, era un fraile franciscano.

La representación de dragones, grifos y otras figuras demoníacas aparecen como herencia del estilo gótico.

En la parte superior del frontón se encuentra la cruz con las letras omega y XPS (Christus).