Templo construido por Alfonso III y su esposa Jimena, sobre un antiguo convento benedictino. Fue consagrado en el año 891 bajo la advocación de los mártires Adriano y su esposa Natalia. En el año 1108 se hicieron unas reformas y se volvió a consagrar el templo, tal y como se puede leer en una lápida que podemos encontrar en el muro de la nave principal.

Tiene planta basilical con tres naves que tienen la cubierta de madera. Las naves están separadas por arcos de medio punto apoyados en pilares de planta cuadrada. La cabecera está formada por tres capillas, cubiertas con bóvedas de cañón. La central tiene una ventana con arco de medio punto que la ilumina. De las celosias que separaban las capillas del resto del templo, tan solo nos ha llegado un fragmento decorado con motivos vegetales.

A ambos lados del arco triunfal de la capilla principal podemos ver dos columnas con el fuste de piedra rojiza y capiteles esculpidos con motivos vegetales. Seguramente son reaprovechados de época tardoromana o visigoda. Las paredes de esta capilla están cubiertas con restos de pinturas murales, entre las que destaca una alegoría del Sol y la Luna. Justo debajo encontramos un friso de influencia mozárabe.

Sobre la capilla principal encontramos la cámara secreta, que se abrió al exterior a través de una ventana geminada. Como caso excepcional, también podemos ver una ventana de medio punto que comunica la cámara con la nave principal. Se cree que esta apertura fue practicada durante una reforma posterior.

Entre los siglos XVII y XVIII se hicieron nuevas reformas entre las que destaca la supresión del pórtico con el fin de alargar las naves. También es de esta época la espadaña que corona la nueva fachada.

Entre 1949 y 1954 fue restaurada. Durante los años ochenta tuvieron lugar nuevas campañas de restauración.