Iglesia parroquial gótica construida en piedra; se comenzó en 1490 y las obras importantes se culminaron a partir de 1516 siendo maestro Gaspar de Solórzano. Tiene planta de tres naves a la misma altura, tipo salón, más ancha la central, y con cuatro tramos separados por pilares compuestos por columnas adosadas que reciben arcos apuntados y bóvedas de crucería con terceletes y combados.
Cabecera con un gran tramo recto terminado en ábside poligonal de tres paños; está ocupado por gran retablo mayor con traza de Gaspar Becerra y esculturas del mismo y de Juan de Juni y seguidores. Al exterior todo el templo con vigorosos contrafuertes. Se ilumina lateralmente por ventanas apuntadas con mainel. Coro bajo, en los pies, en el espacio de la nave mayor, con reja de Cristóbal de Andino (1532); a los lados el baptisterio y la capilla de San Juan.
Adosada a la cabecera por el norte se encuentra la Capilla del banquero don Álvaro de Benavente, gran conjunto manierista pleno de significados simbólicos y humanistas sobre las virtudes y la fe en la salvación eterna. Se comenzó en 1544 con traza de Juan Corral Villalpando, está decorada su bóveda y paredes con estucos por Jerónimo Corral. Tiene planta cuadrada con ábside semicircular, sacristía, tribuna y cripta y se cierra con reja renacentista de Francisco Martínez (1554). En la pared norte frescos y tres nichos sepulcrales con esculturas yacentes (S. XVI): Juan González de Palacios y Beatriz Arias, Diego Palacios y Costanza de Espinosa; Juan de Benavente (m. 1530) y María González Palacios. Retablo de la Asunción de Juan de Juni (1557).
Portada principal en el lado de la Epístola, entre contrafuertes y flaqueada por pináculos adosados, con arco carpanel interior, y arquivoltas apuntadas dentro de arco conopial y encima hasta la cornisilla decoración geométrica y nobiliar. Otra portada en el Evangelio, con arco carpanel. Sacristía adosada a los pies del costado norte, obra de Felipe Berrojo y Francisco Naveda (1670-82); cubierta con bóveda de cañón con lunetos y yeserías barrocas de tema vegetal. Torre en el centro del eje, a los pies, de planta cuadrada, de cinco cuerpos y remate barroco de Pedro de Sierra (1738-9) según traza conservada en el museo.
Museo con piezas de esta parroquia y otras iglesias de la villa. Destacan varias piezas de orfebrería, entre ellas la custodia procesional de A. de Arfe (1552-54). Entre las pinturas la Asunción de Mateo Cerezo y entre las esculturas el yacente de Mateo Enríquez y un notable conjunto de marfiles filipinos donados por don Antonio Payno, Obispo de Sevilla (m. 1666).
Autor: Javier Rivera Blanco.
Bibliografía: E. GARCIA CHICO, Catálogo monumental. Medina de Rioseco, Valladolid, 1960; J.J. MARTIN GONZALEZ y otros, Inventario artístico de Valladolid y su provincia, Valladolid, 1970; S. SEBASTIAN, "El programa de la capilla funearia de los Benavente de Medina de Rioseco", Traza y Baza, 1973; F. HERAS, La arquitectura religiosa del siglo XVI en la primitiva diócesis de Valladolid, Valladolid, 1975; VV.AA., Museo de Santa María de Mediavilla. Medina de Rioseco, Madrid, 1975; M.J. REDONDO, "Aportaciones al estudio iconográfico de la Capilla Benavente", B.S.A.A., Universidad de Valladolid, 1981; VV.AA. Enciclopedia del Románico en Castilla y León.Valladolid, Aguilar de Campoo, 2002