Ahora toca hablar del edificio. Aunque Fernando de Valdés Salas falleció en 1568, las obras no pudieron comenzar hasta años después. El primer paso debía ser elegir un solar, que según la Partida Segunda de alfonso X el Sabio, debía situarse fuera de la villa (para no dar lugar a disputas entre alumnos y lugareños).
En 1572 se decidió construir junto al colegio de San Gregorio. De esta manera pudieron comenzar las obras, siguiendo las trazas del maestro Rodrigo Gil de Hontañón, un gran arquitecto que además había sido maestro mayor de
Las obras comenzaron 2 años después, en 1574. El arquitecto nombró maestro mayor a Juan del Ribero Rada, que debía residir en Oviedo durante la construcción del edificio. Se calculaba que se tardarían unos 3 años, sin embargo, las circunstancias hicieron que se retrasasen incluso décadas.
Juan del Ribero nombró maestro mayor al cantero Diego Vélez, que en 1584 es acusado de vender material de la construcción. El pleito ocasionó más retrasos en la obra. Tuvo que volver a ocupar el puesto de maestro mayor Juan del Ribero hasta 1600, fecha en la que falleció. Le siguieron varios maestros, entre ellos Domingo de Mortera.
Pero no sólo hubo problemas con los arquitectos, sino también con los herederos del fundador. Juan de Osorio, hijo ilegítimo de Valdés, consideró oportuno realizar varios cambios en las trazas, que ya estaban construidas en parte.
La planimetría que había trazado Rodrigo Gil de Hontañón era la típica para los edificios de enseñanza: una planta cuadrada, de cuatro crujías entorno a un patio central. Los lados más importantes serían el norte y el este, en los que se situaban las salas más importantes: la capilla, la sacristía y el coro alto, además de la escalera, que conducía al primer piso construido únicamente en estas dos crujías.
La planta baja disponía de al menos 8 aulas y daba al patio por medio de arquerías de medio punto sobre columnas dóricas con basa toscana. El patio servía de zona de tránsito y descanso de los estudiantes, contando en el centro con un pozo para la limpieza de este espacio.
El piso superior de las crujías norte y este tenía previstas columnas dóricas también, de acuerdo a las premisas de la época. La única decoración sería la estructural propia de la arquitectura, sin embargo finalmente en el piso superior se dispusieron columnas con capitel jónico.
Las trazas originales disponían dos entradas al edificio: la principal, como hoy día, por
La portada principal está situada en el centro de la fachada norte, interrumpiendo la sobriedad de la decoración del muro. Se trata de una estructura adintelada que separa dos pisos. El inferior, se abre en una gran puerta flanqueada por dos columnas estriadas sobre plinto moldurado y cajeado. Sustentan el entablamento, que a su vez reproduce un friso con triglifos con las 7 gotas del canon griego debajo, alternados con las metopas, que reproducen rosetas. Sobre el entablamento, el segundo piso, que cuenta con un vano central flanqueado por los escudos de la familia Valdés Salas, con el capelo arzobispal. Sobre el vano, un frontón curvo que acoge la figura del fundador, y sobre él, a los lados, dos figuras desnudas que podrían ser representaciones de las virtudes de Valdés.
Esta portada recuerda, sobre todo en el tramo escudo-vano-escudo, a la fachada del antiguo Colegio de San pelayo de Salamanca, fundado por Valdés en el que intervino Rodrigo Gil de Hontañón en 1556.
No aparecen escudos sólo en la portada principal, sino que también están representados en las esquinas del edificio los escudos de
La otra entrada que se ve desde la calle hoy día es la de la antigua calle de
El exterior del edificio muestra su sobriedad aunque sin despreocuparse del buen trabajo de la sillería. A parte de los escudos de las esquinas, otro elemento que rompe con esa monotonía es el friso de triglifos y rosetas que bordea todo el edificio.
Otro elementos, como la espadaña, fueron modificados posteriormente para adaptar
