La construction de la cathédrale de Palencia, connue sous le nom de « La belle méconnue », débuta au XIV^e siècle sur l'ancienne crypte de San Antolín pour ne s'achever qu'au XVI^e. Son extérieur est de style gothique flamboyant, mais son intérieur contient autant d'éléments gothiques flamboyants qu'isabélins, plateresques et Renaissance. Le plan comporte trois nefs avec un transept et un déambulatoire flanqué de cinq absides. Toutes les voûtes de la cathédrale sont en croisée. Le retable Renaissance du chœur montre de superbes peintures de Juan de Flandes. Le trascoro est de style plateresque, et son retable est attribué au peintre Jan Joes. L'intérieur de la cathédrale abrite le sarcophage de la reine Urraque et la tombe de Doña Inés de Osorio. Dans le musée de la cathédrale, il convient de mentionner un diptyque de Berruguete, et saint Sébastien par le Greco.