La iglesia de Santa María del Cortijo hunde sus raíces en el siglo XIII, cuando se levantó su primera fábrica en estilo románico‑mudéjar. De aquel templo medieval solo ha llegado hasta hoy su magnífico ábside de ladrillo, uno de los escasos ejemplos conservados de este tipo en la provincia de Palencia. Se compone de un hemiciclo de ladrillo articulado en tres cuerpos de arcos de medio punto que se alza sobre un podio de sillería.
El aspecto actual del edificio responde a la gran reconstrucción del siglo XVII, que dio lugar a una iglesia de tres naves, con la central más ancha y elevada. La nave principal se cubre con bóveda de cañón con lunetos, mientras que las laterales lo hacen con bóvedas de arista.
En el altar mayor destaca un retablo del siglo XVIII, cuyo mayor interés reside en las pinturas renacentistas de la Oración del Huerto y una Piedad, atribuidas a Juan de Villoldo. Este reconocido pintor manierista del siglo XVI, afincado en Palencia, muestra en sus obras de Alba de Cerrato una de las etapas más maduras y equilibradas de su producción.
Completan el conjunto otros elementos de valor patrimonial, como la pila bautismal gallonada del siglo XVI y varios testimonios medievales y mudéjares, entre ellos el alfarje del coro, un techo plano de madera decorado con animales y motivos geométricos.
