Su magnífica iglesia, dedicada a Santa María la Real, es gótica, con restos de la anterior románica que fue catedral.
Tiene tres naves y capillas, con columnas, capiteles, arcos y bóvedas estrelladas. (En la actualidad se utiliza como iglesia tan sólo la nave transversal, es decir, el crucero). Tiene dos ábsides poligonales con contrafuertes hasta el alero. Tiene tres portadas: la principal, que da acceso a la actual iglesia, es gótica, gemela de la del Sarmental de la catedral de Burgos, con Pantocrator, Apostolado, tetramorfos y los 24 ancianos. Otra es renacentista con parteluz y cinco imágenes y la otra es también gótica. Tiene además otras tres portadas en desuso. Y la torre es cuadrada con ventanales góticos, pilastrones, gárgolas de cañón y pináculos, con dos campanas y dos campanillos.
La pila de bautismo es gótica, tipo cáliz, con decoración, arcos con escenas bíblicas y base cónica; y el retablo mayor, bueno, es clasicista, con relieves. Tiene otro buen retablo renacentista con Santiago y relieves y otros dos barrocos. Hay imágenes del siglo XVI.
Tiene un hermoso claustro gótico con ventanales, sin bóveda, tan sólo con armazón de madera, ménsulas con figuras bíblicas y de ángeles, sepulcros, laudas; hay también restos románicos y un Calvario de piedra.
Hay una preciosa sacristía, añadida al ábside, del siglo XVI, con bóvedas estrelladas de piedra, portada renacentista con Anunciación y Virgen sedente, puerta con relieves, escudos.
Cuenta con un interesante púlpito renacentista de piedra, con los cuatro Padres occidentales de la Iglesia y relieves. Hay laudas sepulcrales góticas, escudos, restos de sillería, órgano barroco, dos tapices flamencos, un mosaico romano con escenas mitológicas trasladado, varios cantorales. Iglesia monumental.
Tiene también un interesante museo parroquial.
Sus libros parroquiales comienzan en el año 1519, ocupando el número 22 en la antigüedad de la diócesis.

Es digna de tener en cuenta la ermita de San Isidro labrador, renacentista, que también llaman del Humilladero, de una nave con columnas, arcos y nervios de piedra y retablo barroco, que guarda el original y maravilloso crucero, sin duda el mejor del Camino de Santiago en España, de comienzos del siglo XVI, con el pecado original como base, con el Crucificado, Asunción, árbol y serpiente, Adán y Eva, Caín y Abel.
En la segunda mitad del siglo XV nace Fernando de Sasamón, benedictino, Prior de San Isidoro de Palencia, consagrado Obispo titular de Craína el 3 junio de 1517.
En la segunda mitad del siglo XVII viene a la vida José del Corral, abad de San Juan de Burgos de 1701 a 1705.
A mediados del siglo XVIII nacen los hermanos Antonio y Tomás Ruiz Martín, maestros organeros.
En 1874 comienza sus días Andrés Merino Báscones, hermano de La Salle, martirizado en Griñón (Madrid) en 1936 y beatificado en Tarragona el 13 de octubre de 2014.
El 22 enero 1895 viene a la vida Ángel Roba Osorno (Licarión) Hermano marista, mártir el 8 octubre 1936 en Montcada (Barcelona) y beatificado el 28 octubre 2007.
En octubre de 1922 ve la luz Francisco Báscones Peña, marista, Licenciado en Ciencias, Provincial de su Congregación en Levante. Escritor.
El 6 de septiembre 1929 nace Daniel Simón Rey, sacerdote, Doctor en Teología y Filosofía Pura, profesor, canónigo, introductor de los Cursillos de Cristiandad en Burgos. Escritor
También en la primera mitad del XX nace Ángel Miguel de Arce López, religioso, pintor moderno, que ha cedido su obra como base para un museo de arte contemporáneo en el lugar.
El 17 agosto 1938 comienza sus días Jesús Simón Rey, sacerdote, escritor.
El 2 agosto 1939 ve la luz José María Herrera Torres, sacerdote, que escribe sobre Santa María del Campo, donde ha ejercido su ministerio.
En julio de 1944 viene a la vida Carlos Salazar Gutiérrez “Salaguti”, escritor y pintor premiado, con casa-museo en el monte.
Conserva restos de la ciudad romana de Segisama, con un templo dedicado a Júpiter, restos de la calzada romana, un acueducto, un puente sobre el río Brullés, el mosaico que se guarda en la iglesia, un capitel romano en una casa, de la primera mitad del siglo I y otro capitel en el atrio de la iglesia, de finales del siglo II.
Fuera hay un fragmento de una estatua de bronce en el Museo Provincial de Burgos, y, sobre todo, el llamado “Falo de Sasamón”, en bronce, de 14 cm, primorosamente trabajado, en el Museo Arqueológico de Barcelona.
Y la portada del monasterio de San Miguel, sola en el campo, con capiteles y seis arquivoltas, ligeramente apuntada, restos de la muralla medieval con la torre y arco de Villasandino, de planta cuadrada, balcón amatacanado y almenas.
En concreto están catalogados cuatro yacimientos arqueológicos Romanos y otros ocho posiblemente Romanos; y otros ocho Medievales y seis posiblemente Medievales