Świątynia ma odległe początki, choć jako kościół chrześcijański zaczęto ją budować w XIII wieku.
Świątynia została zbudowana na muzułmańskim meczecie, który wcześniej był kościołem z czasów Recaredo, w VI wieku. Król San Fernando i arcybiskup wbudowali pierwszy kamień w 1226 roku. Następnie ukończono piętnaście kaplic obejścia. Około 1300 roku ukończono budowę nawy transeptu, choć prace trwały przez następne dwa stulecia.
Jej plan opiera się na pięciu nawach, a jej wymiary to 120 metrów długości i 59 szerokości. Dach wsparty jest na 88 kolumnach. Polichromowane witraże pochodzą z XIV, XV i XVI wieku. Pięcioczęściowy ołtarz w Kaplicy Głównej zawiera sceny z Nowego Testamentu z polichromowanymi rzeźbami naturalnej wielkości i wykonany jest z drewna złoconego w ogniu. Został zamówiony przez kardynała Cisnerosa i wykonany w latach 1497-1504. Kaplica Santiago, z XV wieku, jest w stylu gotyckim strzelistym i mieści sarkofagi konstabla Kastylii Don Álvara de Luna i jego żony Juany de Pimentel. Imponujący chór uważany jest za największy w chrześcijaństwie. Krata, która go odgradza, została wykonana przez Domingo de Céspedes. Stalle niskiego chóru ze scenami kapitulacji placów i fortec aż do podboju Grenady zaczęto realizować w XV wieku.
Wyższa składa się z 72 miejsc i została wykonana przez Alonsa de Berruguete i Felipe Vigarni w XVI wieku. Tzw. Ochavo to okazałe pomieszczenie z końca XVI wieku poświęcone męczennikom i świadkom Chrystusa, w którym znajdują się przedmioty o dużej wartości, takie jak relikwiarz św. Ludwika, popiersie św. Juana Chrzciciela czy krzyż kardynała Mendozy . W Głównej Zakrystii można podziwiać dzieła Lucasa Jordana i El Greca.