El acceso se localiza a los pies de su planta, donde en su hastial se instala un gran arco de triunfo sobre el que se ubica una espadaña de grandes proporciones, conformada por dos cuerpos y ático, con siete vanos para alojar las campanas. Esta espadaña fue realizada a mediados del siglo XVII por el maestro cantero Jacinto de los Cuetos. A parte de este acceso la iglesia tuvo otras dos puertas más hoy cegadas, pero que se pueden ver en la fachada del medio día y en la de lado Norte, que es la más antigua.
La portada de ingreso a la iglesia está constituida por un arco de medio punto franqueado por dos pilastras cajeadas que sostienen un entablamento de pronunciadas cornisas, sobre las que descansa una hornacina coronada por un frontón triangular, cuyo vértice superior está abierto. Prolongando las pilastras de los lados del frontón, veremos dos dados embolados, los cuales terminar de dar cuerpo arquitectónico a todo este conjunto. Dentro de la mencionada hornacina podemos ver la imagen de la santa Eulalia.
Esta iglesia, se edificó en su mayor parte en el siglo XVI, aunque en ella se aprecian varias etapas constructivas que posiblemente se iniciaron ya en época gótico-tardía (s. XIV). Su planta está constituida por tres naves de igual altura separadas por pilares, que conforman un interior de tipo salón, dividido en cuatro tramos. Al penetrar en el templo, sobre nuestras cabezas veremos las bóvedas de crucería estrellada del sotocoro, sobre las que se instala un coro en alto que abarca toda la anchura del edificio. Debajo de este sotocoro, también veremos el espacio dedicado a baptisterio encerrado por una celosía de madera, donde se ubica la pila bautismal figurada del siglo XVI, a la que acompaña un pequeño altar con la imagen de san Juan Bautista.
Ya instalados en las naves del templo, contemplaremos como seis imponentes pilares (dos de ellos fasciculados) sustentan unas magníficas bóvedas de crucería estrellada, las cuales aportan una gran diafanidad a todo lo que es el espacio templario. Avanzando hacia la cabecera, veremos que esta es de testero plano y de anchura superior a la planta de la iglesia, acogiendo tres capillas, donde la central o mayor tiene la misma altura que el cuerpo de la iglesia, no ocurriendo lo mismo con las laterales, que son considerablemente más bajas, y a las que se accede desde las mismas naves, pues no están comunicadas entre sí. Estas capillas laterales se cierran con buenas puertas de forja, y se cubren con cúpulas rebajadas, mientras que la mayor lo hace con bóveda de cañón con lunetos. Al lado de una de estas capillas laterales, en la del lado del Evangelio, veremos que se instalan unos grandes ventanales de arcos muy apuntados que datan del siglo XIV. En el lado de la Epístola localizaremos también la sacristía, trazada en el siglo XVIII por el arquitecto trasmerano Ventura Padierne, que la dejó sin terminar pues fallecería en Palencia en 1759. Este espacio es de planta rectangular y de considerable tamaño, como se puede apreciar desde la parte exterior del templo, siendo edificada ya en ladrillo macizo.
En esta iglesia fue bautizada por el cardenal Cisneros la infanta Catalina, quien posteriormente sería reina de Portugal, sexta y póstuma hija de Felipe I de Castilla (Felipe el Hermoso) y Juana I de Castilla (Juana la Loca). Además, en esta iglesia parroquial descansaron los restos mortales de Felipe de Habsburgo por período de tres meses, período en el que los celos patológicos y enfermizos de la reina impidieron que entrase mujer alguna al recinto, por temor a que su esposo hiciese algo con ellas, algo típico, ya que Felipe era un mujeriego.