El Monasterio de Santa María de Palazuelos cuenta con tres naves, la nave central, que es donde nos encontramos y dos laterales. La de la izquierda, mirando al altar, es la nave del Evangelio, y la de la derecha, la nave de la Epístola. Las tres están rematadas con ábsides.

Los dos laterales son semicirculares y el central, dispone de un añadido poligonal del siglo XVI, utilizado como sacristía y decorado con grisallas realizadas sobre fresco. (Ver << Sacristía del siglo XVI >>)

Las cubiertas están resueltas con bóveda de crucería de tránsito del románico al gótico. Los capiteles que las sostienen tienen una decoración austera, típica del Císter, normalmente reproduciendo motivos vegetales.

En el año 1998, un trágico suceso ocurrió en Palazuelos: el derrumbe de parte del crucero y del transepto. En el año 2000 se resolvió este derrumbe con una solución moderna y duradera, respetando la forma original de la cubierta. Los sillares que formaban parte de las bóvedas y las nervaduras están apilados junto a la Puerta de los Monjes.