Su fundación se debió a Alfonso Téllez de Meneses; tiene una dilatada historia que abarca desde su primer asentamiento hasta la Desamortización española del siglo XIX.
En el siglo XXI este mismo lugar es una granja agrícola y en su terreno aún puede verse algún vestigio de aquel monasterio.
Ese mismo año Alfonso VIII lo declaró como monasterio cisterciense independiente, ratificando todas sus posesiones, las antiguas y las que posiblemente añadiría para reforzar los territorios siguiendo una política fronteriza entre los dos reinos de Castilla y León.
Estos conversos vivían en el monasterio pero en zonas separadas de los monjes, con dormitorio y comedor aparte.
Hoy es un despoblado en el que solo existen los restos del monasterio y su iglesia.
Palazuelos fue uno de los monasterios implicados y que con más firmeza apoyó al infante.
El monasterio estuvo siempre unido a los aconteceres políticos y este fue un periodo de crisis del que no se libró.
[15] Los monjes se reservaron para su gobierno las 80 obradas inmediatas al monasterio que constituían la tierra del coto redondo.
Terminada la contienda el monasterio recibió una serie de subvenciones, necesarias para hacer obras y reparaciones en los edificios que habían quedado maltrechos.
[21] Los edificios monásticos se extendían hasta casi llegar a la orilla derecha del río Pisuerga.
La iglesia fue convirtiéndose en ruina poco a poco, sobre todo durante la segunda mitad del siglo XX pues hasta entonces y a partir de la Desamortización sirvió como parroquia y se mantuvo abierta al culto todos los días festivos, a pesar de que la villa de Palazuelos no existía ya como tal y el lugar se había transformado en despoblado, apareciendo en los documentos como «Granja de Palazuelos».
Las columnas respectivas tienen capiteles tallados con temas vegetales, excepto en dos ventanas: en la ventana orientada al sur hay una pareja de sirenas con cuerpo de ave, con un gorro medieval y soplando un cuerno y en otra cara otras dos aves con cuello y cabeza de dragón; en otra ventana orientada al norte dos capiteles muestran unas cabezas humanas entre hojarasca.
Los ábsides laterales son semicirculares y más pequeños; en su centro se abre una ventana de las mismas particularidades que las del central.
En el interior las cabeceras son semicirculares y empalman con sus respectivos tramos rectos, bastante largos.
El ábside central tiene una bóveda gótica en cuyo centro se destaca una clave a la que llegan las nervaduras.
Los tramos rectos están compuestos por dos trechos y sus bóvedas cuatripartitas son de crucería simple.
[26] Se conservan todavía fragmentos del pavimento que tuvo en el siglo XVI, de buena cerámica.
En este mismo suelo pueden verse algunas lápidas que corresponden a los abades muertos en el monasterio.
En el exterior y pegadas a los ábsides laterales hay dos construcciones de testero plano; la del muro norte o lado del Evangelio corresponde a la capilla funeraria de Santa Inés; la del muro sur o lado de la Epístola es la correspondiente a lo que fue sacristía en los últimos tiempos y tiene otra capilla unida.
[nota 6] Otros personajes ilustres tuvieron sus sarcófagos en el presbiterio y en las naves de la iglesia.
Otro sepulcro conserva la caja muy deteriorada y una estatua yacente sobre la losa; lleva una inscripción: «Aquí yace Gonzal Ibáñez, hijo de Juan Alfonso... », es decir, un nieto del fundador y primo de Mayor Alfonso.
Además hay bastantes fragmentos rotos que todavía no se han podido determinar.
Sobre la ventana de la nave sur fue añadido en el siglo XVII un cuerpo más alto en cuyo coronamiento se alzó la segunda espadaña.
Está cegada pero todavía se puede ver una arquivolta apuntada en cuya clave hay labrada una cabeza masculina y los restos de un tejaroz o tejadillo que se apoya sobre seis canecillos de simple nacela.
[30] La primitiva espadaña se alzaba en el punto que hay entre la cabecera y el crucero, con un arco de medio punto dividido por un grueso mainel que dejaba al descubierto dos huecos para las campanas y otro más abajo de menor tamaño rodeado de dovelas; se hundió junto con la bóveda del crucero y no se ha recuperado.
En 1783 Antonio Ponz lo vio y describió, junto con otros cinco altares, pero cuando el viajero historiador Ramón Álvarez de la Braña visitó el monasterio a principios del siglo XX, ya no existía y en su lugar había unos lienzos de gran tamaño que también han desaparecido.
[35] En el año 1285, Ruiz Gómez de Camargo hizo una donación al monasterio, siendo abad Álvaro.
Desde el exterior resulta un tanto extraña pues se ciñe al ábside central rompiendo su armonía natural.
Este espacio está techado por bóvedas de crucería que se adornan con claves pinjantes.
Hasta finales del siglo XX se desconocía el autor especulándose sobre diversas posibilidades.