Elle a été construite au XIV siècle, mais elle a subi une importante rénovation au XVI siècle, car les délicates et fines colonnes gothiques ne supportaient pas la voûte de la nef centrale et il a fallu la démonter complètement.

Le saint patron de Burgos, Saint Lesmes, né vers 1035 dans la ville de Loudun, en Poitou, est enterré dans cet église. Il été un homme polyvalent, il a également dessiné un pont, qui a contribué à l’assèchement de la zone marécageuse de Los Vadillos, il a été conseiller à la cour d’Alphonse VI et il a établi les bases de ce qui est devenu le monastère de Saint Jean. Mais surtout, il s’est distingué par sa charité envers les plus démunis et envers tous les pèlerins qui sont passés par Burgos en direction de Saint Jacques de Compostelle.