Formada por una nave rectangular construida en época prerrománica (s. IX-X), a la que se adosaría siglos más tarde la cabecera semicircular, de estilo románico (s. XIII). Destaca un vano de arco de herradura, actualmente cerrado. Se cubre con bóveda de cañón.

Esta iglesia perteneció al antiguo monasterio benedictino de Santa María de Cárdaba. En el año 937 Fernán González, conde de Castilla, y su esposa Doña Sancha, lo donan al monasterio de San Pedro de Arlanza. Como todos los prioratos, se dedicó a la explotación de la tierra, siendo el viñedo uno de sus cultivos importantes (en el siglo XIV llegaba a producir 100 cántaras anuales).

La situación de ruina en la que cayó posteriormente llevó al priorato de Arlanza a realizar un trueque con el monasterio de Sacramenia.

“Santa María de Cárdaba, quedaba como un coto en régimen de granja del monasterio cisterciense, con jurisdicción civil y criminal, en señal de la cual tenía horca dentro de su término, y bajo la justicia del “alcalde” de la granja”.

A partir de la desamortización de Mendizábal en el año 1835, el coto pasó a ser una propiedad particular.