La iglesia es el elemento principal en torno al que se articula el monasterio.
Desde sus inicios, el edificio, cuyo origen se remonta a un templo tardorromano de los siglos VI-VIII, posiblemente visigodo, ha desarrollado una compleja evolución. Tenemos constancia de que el edificio se construyó y se modificó en época prerrománica y románica. La última iglesia románica se consagró en 1086 y era de grandes dimensiones.
La iglesia actual mantiene la estructura y la alineación del templo del siglo XI, pero prácticamente no presenta elementos medievales. Muestra un aspecto de estilo barroco con varias remodelaciones realizadas desde el siglo xv.
La ornamentación barroca de la fachada incluye el rosetón y la portada, construida en 1530. En el tímpano había un conjunto escultórico posiblemente más moderno, constituido por san Martiriano, san Esteban y san Benito, que desapareció durante la Guerra Civil Española.
El campanario es el elemento más destacable y visible del monasterio barroco. Es de planta ochavada y presenta aperturas rematadas por arcos apuntados y una balaustrada. El cupulino es de construcción más moderna.
La nave está cubierta por una bóveda con lunetas de extraordinarias dimensiones, mientras que la nave aún conserva la bóveda de cañón románica del siglo XI.