En esta iglesia de Santa María de Quintanilla de las Viñas nos encontramos con una pequeña parte (la cabecera de la iglesia, formada por el ábside y el crucero) de lo que debió ser un monasterio de época visigótica, construido quizás a finales del siglo VII.
Cuando San Isidoro se refiere en las Etimologías (19,9) a las partes que hay que considerar en los edificios, nos dice que son tres: dispositio (planta), constructio (alzado), venustas (ornamentación). Apliquémoslo a Santa María. En conjunto se nos muestra la iglesia con una planta basilical de tres naves. Se conserva la cabecera que consiste en un ábside recto, tanto en el exterior como en el interior, de planta cuadrada, precedido de un crucero formado aproximadamente por tres módulos de la planta del ábside. Dos habitaciones cuadrangulares prolongaban el crucero. Parece huirse del espacio diáfano, buscando ambientes compartimentados que aumenten la impresión de misterium sagrado; la diferencia en sus alturas -naves, presbiterio, crucero, cámaras laterales- aumenta esta sensación, y en el exterior marca limpiamente volúmenes muy sencillos.
La estructura sustentante está formada por sólidos muros de sillares bien escuadrados, siguiendo la tradición constructiva romana. Conservan gran regularidad en la altura de las hiladas, pero no en la longitud ya que algún sillar está puesto a través. Los muros no tienen contrafuertes, los arcos son de herradura y el ábside quizás estuviera cubierto con bóveda de cuatro puntos, los tramos laterales del crucero quizás tenían bóvedas de cañón y las naves laterales bóvedas de arista. El centro del crucero sugiere la existencia de un cimborrio.
Subrayamos la existencia del crucero que contribuye a dotar de amplitud la cabecera. La presencia del crucero debe entenderse en función de las necesidades litúrgicas: a medida que se desarrolla el ritual a realizar delante del ábside, con un cierto distanciamiento de los fieles, se impone la conveniencia de acentuar un espacio intermedio, el crucero. Las disposiciones litúrgicas reservan el lugar de la cabecera para la comunión de los clérigos, prohibiendo la entrada de los seglares al santuario. Parece, pues, que la necesidad litúrgica de separar los fieles del clero es lo que determina la existencia del crucero. También las dos habitaciones del extremo del crucero tienen una funcionalidad litúrgica: el "secretarium" es el lugar de reuniones religiosas, al que las mujeres no podían entrar, y el preparatorium era la sacristía donde se guardaban los ornamentos y objetos de culto.

Dado lo fragmentario de la iglesia, desconocemos si poseía oro, mármol o pinturas en la ornamentación; sí que posee, en cambio, una rica decoración escultórica. Tallada en los propios elementos arquitectónicos (muros, arcos, capiteles), se trata de bajorrelieves realizados con una talla muy plana, biselada en los contornos de las representaciones, con un esquematismo y sencillez compositiva típicos de las manifestaciones provinciales del arte romano bajo imperial. Los relieves se encuentran distribuidos en tres frisos que recorren el exterior de la cabecera, en el arco que da acceso al ábside y en distintos fragmentos aislados. El friso inferior consiste en una sucesión de róleos formados por un par de zarcillos de viña entrelazados, cuya ondulación se combina con sus propios tallos para determinar el marco circular que muestra racimos o hojas en alternancia irregular. Es el friso ejecutado con mayor naturalismo. El friso intermedio se organiza mediante una sucesión de círculos tangentes formados por una soga ondulada continua que se entrecruza. En el interior de los círculos, aves y racimos se alternan sin orden aparente. En el muro central se cambian dichos motivos naturalistas por representaciones más abstractas, organizándose siete círculos a cada lado de la ventana central. El friso superior tiene una composición idéntica al precedente, pero en los círculos se incluyen animales fantásticos, un toro, gacelas...
El estilo de estos dos frisos superiores, al igual que su temática, parece más seco y rígido que el primero, denotando sin duda coincidencias y probablemente influencias del arte sasánida y, en general, bizantino, cuyos motivos decorativos eran conocidos a través de telas y miniaturas. En el arco del ábside encontramos unos relieves similares a los del friso inferior. Sobre las columnas que sostienen el arco hay dos bloques que hacen de capiteles; uno tiene un relieve antropomórfico con el sol y el otro con la luna. En otros dos bloques encontramos dos ángeles acompañando una figura central coronada y con una cruz en la mano derecha, y otra figura, quizás femenina, sin ningún objeto ni atributo. Talla a bisel, fondo plano, elementalidad, ingenuidad en las formas, sequedad en la factura, son propios de un avanzado momento hispanovisigodo y de una probable inspiración en miniaturas y orfebrería.

La actual construcción de Santa María de las Viñas (Burgos) se corresponde con lo que en la planta está marcado de marrón. Lo demás (vista inferior) está hoy día desaparecido. La presencia de escultura en forma de bandas decorativas en el exterior refleja un momento de esplendor dentro del arte visigodo que va a ser truncado por la invasión árabe.