La capilla contigua, con categoría de colegiata, se concluyó quince años más tarde que el palacio y está dedicada a San Juan Bautista. También de estilo barroco, sigue la misma ornamentación y diseño que el resto de las edificaciones. La financiación corrió a cargo del prior de la catedral de Oviedo Luis Ramírez de Valdés, tío del marqués. En la obra colaboró, además de Menéndez Camina, el arquitecto gijonés Pedro Muñiz Somonte, que realizó las cubiertas y la torre.
Arquitectónicamente se trata de un templo de tamaño medio pero de aspecto monumental. Tiene una planta basilical de tres naves, presentando las laterales tribunas para uso exclusivo de la familia del marqués, y una torre-campanario cuadrada a los pies, que además actúa como pórtico. El ábside de la colegiata se introduce en el conjunto palaciego y es de forma semicircular. La cubierta de la capilla combina las bóvedas de cañón con arcos fajones en las naves, con las de crucería en el crucero y presbiterio. En el exterior destaca la portada meridional que da acceso a uno de los brazos del crucero.
