Por el exterior, el edificio posee recios muros de piedra caliza (extraída de canteras cercanas a Valladolid, como Villanubla, Zaratán o Campaspero) y grandes ventanales que iluminan el espacioso interior.En cuanto a la sillería del coro, esta fue construida por Andrés de Nájera y terminada en 1528.Así, en los respaldos de las sillas altas, aparecen los santos a los que estaban advocadas las distintas casas benedictinas españolas, pudiendo encontrar cada abad fácilmente su asiento gracias a la imagen del respaldo.El nuevo estilo a lo Romano proveniente de Italia estaba ya entrando en España.En 1571 se asentó la reja que abarca las tres naves y divide transversalmente la iglesia en dos partes jerarquizadas: la de los pies, destinada al pueblo llano, y la de la cabecera, destinada a los monjes.La reja es lo único que se quedó en la iglesia y no sufrió apenas daños.Adosado a la iglesia se encuentra el gran edificio monacal, que cuenta con tres claustros, uno de ellos el conocido Patio Herreriano, hoy museo de arte contemporáneo, y una fachada principal manierista diseñada por Juan del Ribero Rada.
Dibujo que representa cómo era la iglesia antes de la demolición, en el siglo
XIX
, de dos cuerpos superiores del campanario.
Postal antigua del edificio en 1924.
Interior desde los pies, con la reja.
Escultura del Sacrificio de Isaac por
Alonso Berruguete
. Esta escultura formaba parte del Retablo de la Iglesia. Esta obra y el retablo se encuentra en la actualidad en el
Museo Nacional de Escultura
en Valladolid.