Junto a la plaza y en el inicio de la calle La Cadena se encuentra adosada al monasterio la Iglesia Monastica de San Sebastian. Templo de planta centralizada, construido entre 1751 y 1792 bajo la dirección de los maestros de obras Antonio Machuca, el benedictino fray Simón de Lejalde y las trazas del arquitecto real Ventura Rodríguez. Obra barroca tardía de marcado gusto academicista de transición al Neoclasicismo. El proyecto original quedó inconcluso y su aspecto actual desornamentado es fruto de una reforma de mediados del siglo XX. En una capilla barroca, obra del benedictino fray Pedro Martines en 1732, se guardan los restos de Santo Domingo de Silos. Todos los días la comunidad benedicina celebra en esta iglesia la Eucaristía y la Liturgia de las Horas. El Papa Juan Pablo II, mediante Breve Pontificio de fecha 24 de noviembre de 2000 le concedió el rango de Basílica.