L’église se distingue des édifices préromans précédents car elle présente un plan cruciforme et une seule nef voûtée à laquelle sont adossés quatre espaces rectangulaires. On y accède par une porte qui donne directement sur un vestibule voûté, surmonté d’une tribune royale, d’où le roi et son cortège assistaient certainement aux offices liturgiques.

Sur les plans structurel et décoratif, elle a des traits communs avec l’édifice de Naranco, tels que la voûte en berceau renforcée par des arcs doubleaux et l’articulation des murs avec des arcatures aveugles. La décoration sculpturale en relief appliquée aux arcatures aveugles des murs est remarquable, ainsi que les chapiteaux représentant des animaux affrontés, les bandes, les médaillons et l’ornementation typiquement asturienne, en forme de corde.

La triple arcature et les chancels qui précèdent l’autel élevé, séparant l’espace sacré, réservé au clergé, de celui des fidèles, et qui a sa raison d’être dans la célébration de la liturgie hispanique, est la partie la plus étonnante du temple.

La partie du chœur, qui s’articule autour de deux arcs aveugles sur les côtés et d’une seule abside quadrangulaire (sanctuaire), constitue une autre originalité de l’art préroman caractérisé par le triple chevet.

La séparation hiérarchique des espaces liturgiques qui précèdent le sanctuaire correspond à une époque postérieure, au X^e siècle, des pièces ayant dès lors été réemployées (VII^e siècle). La barrière liturgique se compose d’une triple arcature composée d’arcs qui s’appuient sur des colonnes en marbre, ornées de chapiteaux, de tradition classique. Le parement au-dessus des arcs est percé de cinq jalousies, ornementées de motifs décoratifs d’origine asturienne et mozarabe.

Sur le chancel (ou muret) qui ferme la partie inférieure de l’arc central, deux plaques de verre visigothes, réemployées, sont unies par une colonnette centrale, joliment sculptées, portant l’inscription suivante :

« OFFERET FLAINVS ABBA = IN ONORE APOSTOLOR(VM) D(E)I S(AN)C(T)OR(VM) PETRI PAVLI »

Cette inscription et le fait que les pièces d’arcature et chancels soit réemployées, suggèrent l’existence d’un projet antérieur.

La décoration de ces éléments de l’espace liturgique le plus sacré de l’église se réfère au mystère trinitaire représenté sur les séquences de trois cercles disposés en position verticale ascensionnelle, tout comme pour les trois jalousies qui s’ouvrent sur l’arcature du chœur. L’évocation de la controverse adoptianiste sur la nature trinitaire de la divinité est une constante de l’iconographie de l’art préroman asturien.

Il est fait mention, pour la première fois, de l’église Santa Cristina de Lena tardivement, au XVII^e siècle puis par le peintre Francisco Reiter et l’auteur de la première représentation graphique de l’église, Gaspar Melchor de Jovellanos, au siècle suivant.

L’état actuel de l’édifice est le résultat de différents travaux de restauration qui se sont succédés au cours des trois derniers siècles : la restauration de Juan Bautista Lázaro en 1893, qui s’appuie sur la reconstruction de l’architecte Jerónimo de La Granda ; la reconstruction d’Alejandro Ferrant en 1935, à la suite des dégâts causés par les événements révolutionnaires d’octobre 1934 ; la restauration de Luis Menéndez-Pidal y Álvarez de 1966 à 1970, et la dernière intervention en 2012, selon le projet de Cosme Cuenca et Jorge Hevia.

À Santa Cristina de Lena, on célèbre le culte de façon occasionnelle.