Santa María del Naranco, edificado entre los años 843 y 850, fechas del reinado de Ramiro I; este bellísimo palacio pertenece al prerrománico asturiano o ramirense.
Como elemento innovador en la arquitectura española presenta las arquerías centrales o arcos fajones para sostener la larga bóveda de medio cañón, técnica que sustituye a las techumbres de madera y será utilizada posteriormente en todo el románico europeo.
Tiene un uso civil, pero no queda clara la razón de su construcción en el campo, lejos de la corte. Se le ha definido como pabellón de caza, aula regia o palacio de recepciones; y poco después, quizá con Ramiro III, se transforma en iglesia bajo la advocación de Santa María.
Se tapian entonces las arquerías de los miradores y se añaden una sacristía y una casa rectoral, que fueron derruidas en la restauración de 1929 a 34, dirigida por Menéndez Pidal, volviendo así a su primera apariencia.
El palacio es de nueva planta, no descansando sobre ninguna edificación anterior, como era usual. El ara sí parece ser de otra iglesia, a juzgar por una inscripción; en ese caso sería de época de Alfonso III.
La identificación del semisótano como baño real no parece probable: solo hay un desagüe a ras del suelo y no tiene entrada de agua canalizada; la estrechez de la puerta que la comunica con la cripta no permite introducir bañeras.
Los cimientos son irregulares; se hizo un desmonte en la pendiente del monte Naranco para crear un suelo donde apoyar sin cimientos el centro de la fachada norte; la sur, en cambio, cimienta hasta el firme, en talud para contrarrestar la pendiente. Y frente a la fachada, se crea una terraza con un relleno artificial protegido por un muro de contención, aún visible en parte.
El sistema de medida utilizado es la pulgada carolingia, según el profesor Emilio Olávarri: 0,02706 metros, deducido de un cálculo sobre las medidas totales del palacio. Tiene proporción áurea, siendo esta la combinación entre dos o más radios enlazados por un submúltiplo común. Gráficamente, se obtiene bisecando un lado del cuadrado y proyectando su diagonal sobre uno de los lados. Se obtiene así el llamado rectángulo de oro. El nivel de conocimientos del maestro constructor posibilita una armoniosa articulación de parámetros.
Se han realizado importantes estudios sobre los elementos decorativos del edificio, pues presentan una extraordinaria complejidad.