Fue construida con posterioridad al año 812. Se encuentra fuera del conjunto palaciego y aúlico que formaban los edificios anteriores. Pudo formar parte de una villa suburbana del rey Alfonso II que contaría con esta iglesia como capilla palatina, palacete, termas, salones ... La iglesia fue dedicada a los santos mártires San Julián y a su esposa Basilia, que por su castidad abrazaron de mutuo acuerdo la vida monacal, llegando a ser abad y abadesa de sus respectivos conventos.
Es la primera iglesia asturiana que se encuentra en buen estado conservación. Su planta y la estructuración de sus espacios es la típica del mundo asturiano, con algunas varientes. En general, podemos decir que el conjunto de la iglesia está formado por tres sectores de organización y volúmenes distintos : la zona basilical con su pórtico, el anchísimo crucero con sus dependencias laterales, y la cabecera tripartita.
Capítulo aparte en esta iglesia merece la pintura. Se conservan en ella los restos más importantes de todo el prerrománico español. Hay que decir en primer lugar que se trata de pinturas al fresco que, antes de colorearlas, se grabaron sobre el estuco tierno con punzón o un objeto parecido, lo que ha posibilitado su recostrucción Al igual que en los aspectos arquitectónico, también las pinturas aparecen claramente organizadas en función de los espacios :
Martes a sábados: 9.30 a 12.00. Domingos y festivos: 16.00 a 18.00. Lunes cerrado. Miércoles gratuito(sin guía).
