Zgrajena kot palača za razvedrilo, stoji na južni strani gore Naranco, obrnjena proti mestu in je bila prvotno del vrste kraljevih stavb, ki so na obrobju. Njen značaj kot posvetne stavbe se je v 12. stoletju spremenil, ko so jo spremenili v cerkev, posvečeno sv. Mariji. Palača Santa María del Naranco je vključevala pomembno slogovno, morfološko, konstruktivno in dekorativno prenovo predromanike, ki jo je dopolnila z novimi, inovativnimi viri, kar predstavlja preskok glede na neposredno prejšnja obdobja.

Na oltarju latinski napis vsebuje datum posvečenja: (...) Per Famulum Tuum Ranimirum. Principe Gloriosum Cum Paterna Regina Coniuge Renovasti Hoc Habitaculum Nimia. Vetustate Consumptvm Et Pro Eis Aedificasti Hanc Haram Benedictionis Gloriosae. Sanctae Mariae In Locum Hunc Summum Exaudi Eos De Caelorum Habitaculo Tuo Et. (...) Die VIIIIo Kalendas Iulias Era Dccclxxxvia.[1]

Inovacije te palače so navdušile kroniste, ki jo večkrat omenjajo. Crónica Silense, napisana okoli leta 1015, približno 300 let po izgradnji palače, pravi, da je Ramiro I. Asturijski »zgradil veliko stavb, dve milji stran od Ovieda, s peščenjakom in marmorjem v obokanem delu: (... ) Naredil je tudi (...), palačo brez lesa, čudovite gradnje in obokane spodaj in zgoraj, ...« 

Kronisti so se zaradi prečnih lokov čudili njegovim razsežnostim in vitkim oblikam, bogati, raznoliki dekoraciji in uvedbi podolgovatih banjastih obokov, ki omogočajo oporo in odpravljajo lesene stropove. Ta rešitev, ki je plašno napredovala v Camara Santa (Sveta soba) v stolnici San Salvador v Oviedu, je popolnoma dozorela v Santa María del Naranco.

Palača ima pravokoten tloris v dveh nadstropjih. Spodnji nivo ali kripta, precej nizka, ima osrednjo sobo in še dve na obeh straneh. V zgornje nadstropje se dostopa po dvojnem zunanjem stopnišču, ki meji na fasado, kar vodi v isto postavitev kot spodnje nadstropje; osrednja ali plemiška dvorana s šestimi slepimi polkrožnimi loki vzdolž sten, podprtimi s stebri, vgrajenimi v steno in razglediščem na vsakem koncu. Do njih se dostopa prek treh lokov, podobnih tistim na steni, ki ležijo na stebrih s helikoidno vrvjo, značilno za predromansko obdobje. Banjasti obok je izdelan iz tufa in ga drži šest prečnih lokov, ki ležijo na konzolah.

Santa María del Naranco je predstavljala korak naprej z dekorativnega vidika, saj je obogatila običajne standarde in modele z elementi slikarstva, zlata in tekstilne umetnosti. Bogata dekoracija je skoncentrirana v dvorani in na razglediščih zgornjega nadstropja, kjer je še posebej vredno omeniti kubično-prizmatične kapitele (bizantinski vpliv), okrašene z reliefi, uokvirjenimi z vrvno dekoracijo (lokalna tradicija) v trapeznih in trikotnih oblikah, znotraj katerih so izklesane oblike živali in ljudi. Tovrstni motiv se ponavlja na diskih z osrednjimi medaljoni, ki so nad križiščih slepih lokov. 32 medaljonov, razporejenih po stavbi, so si po velikosti in obliki podobni, spreminjata dekorativne oblike in notranje figure (štirinožci, ptice, grozdi grozdov, fantastične živali), slog, podedovan iz obdobja Vizigotov, ki izvira iz bizantinske tradicije.

Medaljoni imajo nad seboj okrasne trakove, spet uokvirjene z vrvjo, znotraj katerih so izklesane in simetrično razporejene štiri figure; zgornja dva nosita breme na glavi, spodnja dva pa predstavljata vojake na konju, ki nosita meče. Zdi se, da imajo te figure nekakšen simbolni družbeni pomen; bojevniki, ki branijo in podpirajo molivce, ali pa se kraljevi in cerkveni red dopolnjujeta.

Santa María del Naranco prikazuje druge, enako lepe in pomembne kiparske prvine; prvič se zdi, da je grški križ izklesan kot simbol asturijske monarhije in hkrati ščiti stavbo pred vsem zlom, kar naj bi postalo običajno v priljubljeni arhitekturi mest in vasi. Zaradi drugih kiparskih elementov, kot so kapiteli korintskega navdiha na trikotnih oknih razgledišč ali oltarni kamen v vzhodnem razgledišču (izvirno iz sosednje cerkve San Miguel de Lillo), je ta palača najbolj izrazita stavba v predromaniki, edinstvenost, ki je poudarjena kot edini palačni kompleks, ki je ohranjen do danes z vizigotskimi in karolinškimi dvornimi strukturami.