Celle que l’on connaît aujourd’hui comme la Collégiale de Santa Julianadoit sa naissance à l’agrandissement de l’ancien monastère du même nom, qui eut lieu au milieu du XIIe siècle. Il fut construit par un groupe de moines pour favoriser le repeuplement de la zone et créer un petit ermitage où exposer les reliques de la martyre Juliana, qu’ils transportaient avec eux. À cette époque, le hameau fut baptisé au nom du monastère : « Sancta luliana », qui plus tard devint Santillana.
Aujourd’hui, il ne reste rien du monastère primitif. On suppose qu’il s’agissait d’une construction simple, en pierre, avec une abside rectangulaire et une toiture en bois, à l’instar d’autres constructions wisigothes ou mozarabes. La structure actuelle se compose de l’église, de style roman avec une nette influence des courants du sud, à partir du passage du Chemin de Saint-Jacques-de-Compostelle par les provinces de Burgos et Palencia. Sa façade principale est orientée au sud et précédée d’un vaste atrium, et possède un arc en plein cintre entouré d’archivoltes avec une frise qui représente le Pantocrator et un boucassin avec l’image de Santa Juliana sur la frise. Ses chapiteaux offrent une profusion de motifs floraux et des figures, tous très représentatifs de l’iconographie romane.
Le cloître se trouve sur la façade nord de l’ensemble et ses chapiteaux regorgent d’éléments décoratifs utilisés à l’époque, soit des motifs floraux, géométriques et des figures. Nous pouvons voir une nette prédominance d’arcs sur des doubles colonnes, ainsi que des piliers de quatre colonnes, qui servent aussi à séparer les thèmes. Parmi les thèmes représentés, nous pouvons admirer des scènes de l’ancien et du nouveau Testament.
Il convient également de citer son retable principal, réalisé entre la fin du XVe siècle et le début du XVIe qui mélange les éléments appartenant au gothique flamboyantet au plateresque.