עד כמה שזה נראה מדהים, העיכוב עד לזמנים כה חדשים בבניית קתדרלה בבירה ניתן לייחס במידה רבה לעובדה שמדריד הייתה חלק מהארכידיוקסיה של טולדו, שלא ששה לוותר עליה.עם זאת, התוכניות לבניין התקדמו כאשר האפיפיור ליאו ה-13 הפריד את הבירה מטולדו בהקמת מחוז מדריד-אלקלה. עד שהבניין הנוכחי הושלם, הקתדרלה שוכנה זמנית בכנסיית מכללת הישועים של סן איסידרו. אלומדה נחנכה לבסוף ב-1993 על ידי האפיפיור יוחנן פאולוס השני, והיא נותרה הקתדרלה הספרדית היחידה שנחנכה על ידי אפיפיור.הקתדרלה מקודשת לסנטה מריה דה לה אלמודנה, שם שמקורו בערבית: אל מודינה, פירושו "הטירה". האגדה מספרת שבמאה ה-8, כאשר המורים פלשו למבצר בו עומדת מדריד כיום, החביאו האנשים דמות של הבתולה בחומות העיר, ורק כאשר העיר נכבשה מחדש במאה ה-15 התפוררה חומה כדי לחשוף. נוכחותה שוב. גרסאות מסוימות מצביעות על כך שהאל סיד האגדי מצא את התמונה בחומה, והבתולה עזרה לו להשתלט מחדש על העיר.הבניין הוא תערובת של סגנונות עם מראה חיצוני ניאו-קלאסי, פנים תחייה גותי וקריפטה ניאו-רומנסקית. הוא בנוי מגרניט ושיש, עם כיפה ניאו-קלאסית גדולה ושני מגדלים בכניסה הראשית. קתדרלת סנטה מריה לה ריאל דה לה אלמודנה (Catedral de Santa María la Real de la Almudena) יושבת בסמוך לפאלאסיו ריאל, מופרדת ממנו בכיכר רחבת ידיים, פלאזה דה לה ארמריה.באופן יוצא דופן עבור כנסייה, היא אינה מכוונת מזרח ומערב, אלא יש לה כיוונה צפון ודרום, שכן היא נתפסה במקור כחלק בלתי נפרד ממתחם הארמון המלכותי. בכניסה שנייה, ב-Calle Bailén, יש דלתות ברונזה מרשימות מאת הפסל Sanguino, המתארות את גילוי דמותה של הבתולה.
