Situada sobre el yacimiento arqueológico de lo que fue la ciudad vacceo-romana de Amallóbriga, custodia la imagen de Nuestra Señora de Tiedra Vieja, de gran devoción no sólo en Tiedra, sino en toda la comarca. El santuario fue reedificado a finales del siglo XVI, con algunas reformas del siglo XVIII que son especialmente evidentes en el interior barroco del templo. El conjunto está conformado por la propia ermita y el camarín de la Virgen, y la hospedería alrededor de un patio de dos alturas por el que se realiza el ingreso.
Como datos curiosos, la ermita luce un reloj de sol del siglo XV procedente del monasterio de la Santa Espina y que, posiblemente, sea el más antiguo de toda la provincia de Valladolid. Además, la espectacular colección de exvotos surgió de las fotografías que los tiedranos, muchos de ellos emigrados a América, enviaban a la Virgen para pedir su favor. También hay miembros en cera que recuerdan la intervención de la patrona en asuntos de salud.
