La historia indica que el obispo Pedro Sánchez Zurraquines fue quien encontró la antigua iglesia de San Salvador y pidió dinero al rey Alfonso VI para reedificarla en el año 1091, siendo el encargado de tal obra el maestro navarro Alvar García en un primer estilo románico.
Es la catedral gótica más antigua de España. Inicialmente fue construida como templo y además como fortaleza defensiva (el ábside forma parte de la muralla). Otros historiadores indican que la ampliación del edificio fue llevada a cabo bajo el mando del constructor Fruchel (le dio el estilo gótico) en el siglo XII como elemento del periodo de reconstrucción de Raimundo de Borgoña.
El edificio está formado por tres naves con cuatro tramos, crucero triple y girola sencilla con siete capillas excavadas en el grueso muro del ábside interior formado por un semidecágono y dos tramos más paralelos y rectos. Alrededor corre una girola de dos naves de desigual anchura y, por último, el cerramiento exterior de la cabecera es circular coincidiendo con el cimorro, pero lleva nueve capillas circulares inscritas.
La catedral ha tenido una evolución arquitectónica con el paso de los años, ya que Fruchel murió antes de verla finalizada en el siglo XVII. Posee dos fachadas, la principal flanqueada por dos enormes torres (una inacabada) y otra fachada lateral, conocida como la de los Apóstoles. Cinco son los elementos más importantes: ábside, interior, retablo mayor, claustro y la sala capitular. Pulsando aquí podemos observar un plano de la catedral.
En el entorno de la catedral se sitúan diversos palacios como son: Palacio de Los Velada, Palacio de Valderrábanos, Torreón de los Guzmanes.
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