La iglesia plantea diferencias con respecto a los edificios prerrománicos precedentes, pues presenta una planta cruciforme de nave única abovedada a la que se le adosan cuatro espacios rectangulares. El acceso se realiza a través de una puerta que comunica directamente con un vestíbulo abovedado, sobre el que se sitúa la tribuna regia, desde la que el Rey y su séquito asistirían a los oficios litúrgicos.

Comparte rasgos estructurales y decorativos con el edificio del Naranco como la bóveda de cañón reforzada por arcos fajones y la articulación de los muros con arquerías ciegas. Destaca la decoración escultórica en relieve aplicada a las arquerías ciegas de los muros, los capiteles con animales afrontados, bandas y medallones, y el característico sogueado asturiano.

La parte más llamativa del templo es la triple arquería y los canceles que anteceden al altar elevado, separando el espacio sagrado, reservado al clero, del de los fieles y que tiene su razón de ser en la celebración de la liturgia hispánica.

La zona del presbiterio se articula con dos arcos ciegos en los lados y un único ábside cuadrangular (santuario) lo que constituye otra originalidad en el arte prerrománico donde es característica la triple cabecera.

La separación jerárquica de los espacios litúrgicos que preceden al santuario se incorpora en época posterior, en el siglo X, utilizando para ello piezas reaprovechadas (siglo VII). La barrera litúrgica está conformada por una triple arquería de arcos que apoyan sobre columnas de mármol con capiteles de tradición clásica. En el tramo del paramento sobre los arcos se han encajado cinco celosías con motivos decorativos de origen asturiano y mozárabe.

En el cancel o pretil que cierra la parte inferior del arco central se utilizan dos placas de piedra visigodas reutilizadas unidas por una barrotera central, bellamente talladas, y que conservan una inscripción en la que se lee:

“El abad Flaino lo ofrece en honor de los apóstoles del Señor, los santos Pedro y Pablo”.

Esta inscripción y el hecho de que las piezas de arquerías y canceles sean reutilizadas, sugieren la existencia de un proyecto anterior.

En la decoración de estos elementos del espacio litúrgico más sagrado de la iglesia se hace referencia al misterio trinitario representado en las secuencias de tres círculos dispuestos en posición vertical ascensional, al igual que se vuelve a poner de manifiesto en las tres celosías que se abren en la arquería del presbiterio. La evocación de la controversia adopcionista sobre la naturaleza trinitaria de la divinidad es una constante en la iconografía del arte prerrománico asturiano.

La primera mención a Santa Cristina de Lena es tardía, en el siglo XVII, y en la centuria siguiente se tienen noticias de la misma por el pintor Francisco Reiter y Gaspar Melchor de Jovellanos, autor de la primera representación gráfica de la iglesia.

El estado actual del edificio es el resultado de diversos trabajos de restauración realizados en los últimos tres siglos: la restauración de Juan Bautista Lázaro en 1893, basado en la reconstrucción del arquitecto Jerónimo de La Granda; la reconstrucción de Alejandro Ferrant en 1935, tras los daños producidos por los sucesos revolucionarios de octubre de 1934; la restauración de Luis Menéndez-Pidal y Álvarez entre 1966 y1970, y la última intervención en 2012, según proyecto de Cosme Cuenca y Jorge Hevia.

En Santa Cristina de Lena se celebra culto esporádicamente.