Construída durante el reinado de Alfonso II, entre los años 812 y 842, formaba parte de una zona residencial regia en los alrededores de la corte ovetense. Su planta es basilical, con tres naves separadas por pilares con arcos de medio punto, y otra transversal. La cabecera es recta, con tres ábsides cubiertos con bóvedas de cañón. La cubierta de las naves es de armadura de madera. De 28 m. de largo por 24 de ancho, es el edificio de mayores dimensiones del prerrománico.
Todo el conjunto se encuentra iluminado por amplias ventanas, adornadas con celosía, que sorprenden por sus dimensiones. Tiene excepcional importancia la decoración interior, con pinturas al fresco, grabadas antes de colorearlas con un punzón, sobre el estuco tierno.
Fue restaurada en 1916 por D. Fortunato Selgas, eminente arqueólogo asturiano. A él se debe la primera reconstrucción de las pinturas. D. Magín Berenguer hizo, más recientemente una restitución más fiel y completa.
El exterior es de mampostería de piedras irregulares y de pequeño tamaño, excepto los contrafuertes y esquinales, construidos con sillares bien labrados.

Muy próxima al palacio de Alfonso II y a la catedral. Destruida casi totalmente por el gran incendio que asoló la ciudad en el año 1513. Del edificio primitivo sólo se conserva la estructura general y el exterior de ábside, descubierto en el año 1912.