La iglesia actual de Nuestra Señora de la Asunción, cuya construcción probablemente comenzó a finales de 1536 o principios de 1537, es un edificio de tres naves con planta de salón y bóveda de crucería estrellada, que fusiona estructuras góticas con elementos renacentistas. Está edificada en piedra, probablemente extraída de las canteras de Campaspero.
Aunque no se conoce con certeza quién diseñó los planos, es probable que Rodrigo Gil de Hontañón haya trabajado en esta obra como contratista y, al principio, como director de obra. La torre, flanqueada por dos estribos cilíndricos de piedra, consta de tres cuerpos, el último de los cuales, hecho de ladrillo, alberga el campanario. Es importante destacar que el único estribo cilíndrico que puede considerarse un elemento de refuerzo es el de la esquina, ya que el otro cilindro en la fachada es un cerramiento que contiene la escalera de caracol que sube a la torre.
En su interior, se encuentra el retablo mayor del segundo cuarto del siglo XVII, realizado por los reconocidos pintores vallisoletanos Diego Valentín Díaz y Diego Díez Ferreras, en estilo clasicista. También se puede ver el famoso Cristo de los Trabajos, del primer decenio del siglo XVII, atribuido a Gregorio Fernández, que participa en la Procesión de Semana Santa de Valladolid, declarada de Interés Turístico Internacional.