La iglesia románica de San Isidoro, también denominada iglesia del Carmen de San Isidoro, situada cerca del Portillo de la Traición y dentro del parque del Castillo, fue construida durante la segunda mitad del siglo XII y las primeras décadas del XIII, siguiendo el estilo sobrio y austero, pero no por ello menos interesante, de la vecina Catedral zamorana.
A pesar de las diferentes y variadas referencias documentales, ningún manuscrito confirma, hasta el momento, que la iglesia fuese fundada por doña Sancha, hermana del rey Alfonso VII, con motivo del paso de las reliquias de San Isidoro de Sevilla por la ciudad, en su camino hacia León, tal y como se ha dicho en múltiples estudios. No obstante, doña Sancha sí debió de tener especial interés y trato de favor por el templo, ya que, según la documentación, el monumento funerario del siglo XIII que se encuentra en el interior del edificio podría pertenecer a la misma, aunque se trataría de un sepulcro conmemorativo, dado que se sabe que la infanta fue sepultada en San Isidoro de León.
El edificio consta de una sola nave dividida en tres tramos, separados estos por arcos fajones, que encuentran su correspondencia al exterior con una serie de contrafuertes, que hacen posible la empresa arquitectónica. La cabecera termina en testero plano y es más baja en altura que la nave.
La fachada sur está formada por una portada, que contiene una chambrana y cuatro arquivoltas ligeramente apuntadas y molduradas con boceles y nacelas, que apean sobre jambas lisas a través de una sencilla imposta. Sobre ella, se yergue un busto humano sonriente que mir a hacia el lado de Poniente. Más arriba, se encuentra una ventana de medio punto, flanqueada por columnas. El resto del muro sur se completa con dos ventanas muy reformadas, dos lucillos sepulcrales de arco apuntado cegados y otros dos de medio punto ligeramente apuntados. A pesar del paso del tiempo, aún hoy son visibles los canzorros que sostuvieron en su día la cubierta de una especie de porche y la sacristía de la iglesia, lo que nos habla de su más que segura existencia.
La sencilla fachada norte, compuesta por una portada con chambrana, dos arquivoltas de boceles y nacelas y un arco de ingreso de medio punto liso, es seguramente la parte más antigua del edificio, y destaca, sobre todo, por su cornisa ajedrezada con hermosos canecillos.
Una imposta, que recorre la cabecera a modo de baquetón, posibilita apear sobre ella columnas que sustentan a su vez arcos de medio punto y dos ventanas abocinadas a cada uno de los lados de la cabecera. Las ventanas del testero fueron cegadas en 1791, cuando se decidió realizar el camarín barroco para la Virgen del Carmen, ya que el templo es sede de la homónima cofradía desde 1688, año de su creación.
El exterior del edificio se completa, en el lado este, con una espadaña del siglo XIX, acorde a los gustos y modas de la época, y reformada posteriormente en el siglo XX, que sirve hoy en día de cobijo a los nidos de las cigüeñas. Bajo la espadaña, se halla un sencillo rosetón calado, que dota de elegancia al hastial de poniente.
Por lo que respecta al interior de la iglesia, se sabe que fue totalmente reformado durante los siglos XVII y XVIII, cuando se decidió voltear las bóvedas de yeserías. Lo más destacado y reseñable que el visitante puede encontrar en el interior del templo es el ya mencionado sepulcro funerario, datado en el siglo XIII, que conmemora la muerte de doña Sancha, hermana de Alfonso VII, y la también mencionada Virgen del Carmen.
