El templo está ubicado intramuros reforzando la muralla que custodió la villa hasta el siglo XIX. En planta la iglesia muestra una clara desviación en el eje desde los pies a la cabecera, un hecho que ha producido variadas interpretaciones, pero que en realidad, es la topografía del terreno la que determinó la implantación del edificio.

Es una iglesia de tres naves, las laterales de reducida anchura y rematadas por absidiolos, una de las más características particularidades del Románico soriano. La nave central culmina en una cabecera compuesta por presbiterio y ábside semicircular. Bóvedas de cañón, crucería y horno apuntadas cubren naves y caberas.

Pero es sin duda la forma elegida para cubrir el último tramo de la nave central donde descubrimos la seña de identidad de este Románico tan peculiar y tan significativo. Al exterior un cimborrio octogonal inacabado de sillería y ladrillo; al interior una excepcional bóveda sobre trompas de arcos entrecruzados que trazan una estrella de ocho puntas de evidente raigambre cordobesa.

Son numerosos y valiosos los bienes muebles que se alojan en el interior; destaca en el absidiolo de la nave del Evangelio un frontal de altar románico esculpido magníficamente en piedra que representa el asesinato de Santo Tomás Beckett por mandato de Enrique II de Inglaterra.

Algunas tallas y retablos de filiación medieval o renacentista ornamentan los muros de San Miguel.