Bâtie au 12e s. sur le modèle du St-Sépulcre de Jérusalem, cette rotonde est une construction octogonale à deux étages soutenue par huit piliers ; un déambulatoire à voûte annulaire sépare cet octogone du polygone extérieur à seize côtés ; les peintures qui ornent l'octogone sont l'oeuvre des meilleurs artistes portugais du 16e s. ; quelques statues en bois polychrome datent de la même époque. Le choeur, construit entre 1510 et 1515 par l'architecte Diogo de Arruda, se distingue par l'exubérance de sa décoration manuéline.