Nabe centralLas primitivas construcciones que conformarían el monasterio serían sencillas, dentro del estilo prerrománico, quizás de estilo asturiano o mozárabe. Durante los siglos X y XI se había producido una gran expansión del monasterio por los valles de Liébana. En el año 1256, se construye la actual iglesia, con el apoyo económico de los fieles, por medio de indulgencias concedidas para tal fin por el obispo palentino Fernando.

El templo sigue las directrices del gótico monástico de influencia cisterciense, con la claridad de líneas y de espacios y la sobriedad decorativa que caracteriza a la arquitectura de la Orden de San Bernardo. Posee una cabecera de tres ábsides poligonales y un cuerpo de tres naves de similar altura. Todas las bóvedas son de crucería y algunas llevan nervios de refuerzo.

La escasa decoración se concentra en los capiteles. Los del ábside mayor llevan decoración figurada de cabezas humanas y de animales, el toro y el oso, que según la leyenda ayudaron a Santo Toribio a construir la iglesia. En el ábside central se venera la imagen de la Virgen de los Angeles, del siglo XVI.

En el ábside del evangelio se conserva la estatua yacente de Santo Toribio. Tallada en madera de olmo de Burgos consta que existía en el monasterio al menos desde el año 1316. Conserva la policromía original.

Al exterior destaca la fachada meridional en donde se encuentran las dos portadas. La más amplia es la principal, en arco apuntado rodeado de arquivoltas, que apoyan en capiteles cuyas representaciones simbólicas hacen referencia a los sacramentos. A su derecha y embutida junto a un contrafuerte se construyó la Puerta del Perdón, que se abre solemnemente para el Jubileo. A los pies de la edificación se eleva una maciza torre de campanas, en cuyo interior se encuentra el coro.

Durante la Edad Moderna se inicia la decadencia del monasterio, al transformarse en parroquias un gran número de las iglesías lebaniegas que de él dependían, acabando su vida monástica con la desamortización de Mendizábal, en 1837.

En 1960, tras la restauración del ruinoso edificio, se hace cargo de él una comunidad de PP. Franciscanos, que actualmente lo regenta, recordando la tradición que señala a San Francisco como visitante de Santo Toribio en su peregrinar a Compostela.

Las arcadas apuntadas del átrio, junto a los ábsides del templo, dan acceso al claustro monástico, edificado en el s. XVII, de tradición herreriana, a cuya entrada se encuentra un admirable relieve de Jesús Otero, que representa a Beato en su scriptorium.

La capilla del Lignum Crucis fue construida a principios del siglo XVIII por el que fuera inquisidor en Madrid y arzobispo de Santa Fe de Bogotá (Colombia) don Francisco Gómez de Otero y Cossío, (1640-1714) -natural del vecino pueblo de Turieno, donde aún se conserva su casa natal- cuya estatua orante se erige en un lucillo junto al altar.

Destaca la extraordinaria calidad de la labra pétrea de la cúpula, en cuyas pechinas están representados los evangelistas, entre una exhuberante decoración de guirnaldas y amorcillos, elementos simbólicos que junto con los signos de la Pasión y motivos heráldicos se repiten en la linterna.

El camarín que cobija el "Lignum Crucis" fue diseñado hacia 1705 por Fr. Pedro Martínez de Cardeña. En sus hornacinas presenta diversas esculturas de los Santos Padres, apóstoles y santos, aunque algunas de sus tallas son modernas.