NOS ENCONTRAMOS ANTE UN EDIFICIO de tres naves de las que sólo se realizaron la central y la septentrional. Debió comenzarse en piedra por la cabecera (ábside norte y tramo presbiterial de la que iba a ser nave central, actual sur), si bien fue proseguido en ladrillo y mampostería (naves y testero del ábside sur). Posteriormente sufrió importantes reformas, sobre todo a partir del siglo XVII, momento en el que, según Mercedes González Tejerina a quien se debe el primer estudio de Villarmentero, desaparece la torre –a la que pertenecería el lienzo adosado a la fachada sur del templo– y se construye el campanario en la vertiente norte de la fachada oeste. En el siglo pasado (1832 y 1886) –esta última fecha en la inscripción ubicada sobre el arco triunfal- se efectúan diversas obras, entre ellas la reedificación de la fachada. En el exterior la cabecera aparece bastante alterada respecto a su aspecto primitivo. El ábside principal desapareció y su hueco fue tabicado. Por su parte el septentrional fue reforzado perdiendo su curvatura –quizá por la debilidad que pudo causar la ruina del otro– resultando un testero plano. Una pequeña arquería de ladrillo compuesta por cinco arcos ciegos y de medio punto, con el central destruido por una abertura posterior, dinamiza el paramento oriental. González Tejerina especuló con la posibilidad de que pudiera responder a una tipología de cabecera prerrománica hispana –recta al exterior y semicircular en el interior– pero da la impresión de que, como hemos señalado, fue modificada en época desconocida. La única portada existente se abre en el muro de cierre de la nave central. Es de ladrillo y presenta una estructura muy sencilla, abocinada y ligeramente adelantada respecto al muro. Aparece flanqueada por dos contrafuertes de ladrillo y en alzado tiene un tejaroz moderno. Carece de decoración y se configura con triple arquivolta apuntada descansando sobre jambas con múltiples resaltes. También sobre el lienzo meridional pero en su parte oriental, aparece adosado perpendicularmente un grueso muro pétreo en el que se observa a cierta altura la huella de una ventana de medio punto y posiblemente abocinada. González Tejerina planteó que pudo formar parte de un pórtico "que, cara al sur, protegería todo el hastial". Sin embargo, por su gran altura, pudiera más bien tratarse de uno de los muros de otra construcción ya desaparecida. Ya en el interior y comenzando por la cabecera, tan sólo mantiene su forma original en hemiciclo el ábside septentrional, actualmente convertido en sacristía. El central, a excepción de su tramo recto, tal y como dijimos se perdió en época desconocida. Se abre a la nave mediante arc o apuntado y doblado sobre pilastras rematadas en capiteles. En su muro meridional se abre un arco ciego dinamizando el paramento interno. Sobre él, y a la altura del cimacio del arco triunfal, se observa una moldura que parece indicar el arranque de otro arco. González Tejerina aún pudo ver los cimientos de dicho tambor, hoy desaparecidos bajo el pavimento del frontón adosado a su testero. En cuanto al ábside septentrional, se configura de la misma manera que el central, es decir, mediante pilastras con capiteles. Su arco de acceso esta parcialmente oculto en su lado oriental por un grueso pilar de ladrillo de época posterior que oculta parcialmente su visión. El tramo recto se cubre con bóveda de cañón y el hemiciclo con bóveda de horno. En este último es posible observar restos de decoración pictórica de cronología tardogótica (personajes de ambos sexos). Las naves presentan tres tramos cada una, separadas entre si por dos gruesos pilares esquinados de ladrillo (algunos achaflanados en sus partes bajas). Sobre ellos se asientan sendos arcos apuntados que arrancan de impostas en nacela sin decorar. La cubierta es de madera; la del lado sur de par e hilera, a doble vertiente, mientras que la norte lo hace a una sola en su tramo intermedio y plana en el oriental. A los pies presenta un coro alto, también lígneo, con una interesante ornamentación pictórica. Finalmente hay que reseñar la escasa escultura del edificio. Reducida a los capiteles de los arcos de ingreso de los dos ábsides, presenta en su conjunto una talla biselada de gran rudeza y simplicidad en consonancia con su fábrica, una muestra más de la pervivencia de arcaísmos en la escultura de época tardía, en este caso, unida a una escasa pericia artística. En el ábside mayor y cubiertos por una gruesa capa de enlucido aparecen por un lado, grifos afrontados con una única cabeza en el ángulo del capitel y por otro la representación de otro grifo junto a una sirena. Los capiteles del arco triunfal del lado del evangelio, liberados del enlucido, parecen poseer un relieve menos acusado y mayor profusión ornamental. Una vez más se repite el tema del grifo, en este caso con un dragón a sus pies, o bien invaden su superficie vástagos, hojas lanceoladas, flores, etc., tallados en grandes planos. La mayoría de los autores que se han ocupado –casi siempre de forma tangencial– de este edificio vallisoletano lo consideran un templo "gótico-mudéjar" del siglo XIII. En cualquier caso pueden consignarse dos fases: la primera que a fines del siglo XII llevó a cabo la cabecera sin concluirla, posiblemente debido a problemas económicos; y la segunda que, con medios más modestos, concluyó el edificio ya dentro del siglo XIII.