Mezquita en la época musulmana y sagrada por D. Afonso Henriques poco después de la conquista de la ciudad en 1148. Si bien no se conoce la fecha exacta de la fundación, es un hecho que el priorato de la nueva iglesia fue otorgado a San Teotónio, compañero de D. Afonso Henriques, gran figura de la Iglesia y anterior al poderoso Monasterio de Santa Cruz de Coimbra, que tuvo el patronato de la Iglesia de Santa María hasta que D. João III la donó a su esposa, la Reina D. Catarina de Austria.
En el interior destaca el sepulcro de D. João de Noronha, Moço, y de su esposa Isabel de Sousa, clasificado como Monumento Nacional, siendo uno de los más bellos ejemplos del tumulto renacentista portugués. La decoración de las naves de la Iglesia de Santa María es una de las obras más destacadas de toda la azulejería nacional, presenta las más monumentales composiciones de azulejos basadas en los motivos brutos y decorativos de los techos.En la pintura, lo más destacado es el retablo de Santa Catalina de Alejandría, pintado por Josefa d'Óbidos, siendo posiblemente la única obra ejecutada por la pintora que aún se mantiene en su ubicación original.También destaca el hermoso órgano de tubos del siglo XVII que se encuentra en el coro alto.