Casi incrustado en el monte Auseva y a la derecha de la Cueva, el austero y clasicista edificio de la Real Colegiata de San Fernando, el más antiguo del Real Sitio, sustituyó en su emplazamiento al monasterio medieval de Santa María, regentado por benedictinos. Catalogada como Monumento Histórico Artístico, esta decorosa construcción, que pasó por varias remodelaciones, nace a mediados del siglo XVII, cuando Felipe IV, allá por el año 1635, funda en Covadonga una colegiata de canónigos regulares de San Agustín. De planta rectangular, tiene dos pisos, con la cúbica torre del campanario adosada al paredón rocoso, la iglesia en el lado sur y el ingreso actual a la Cueva a través de la escalera de las Promesas. Por el lado opuesto a este acceso se halla la entrada principal de la Colegiata, donde la sobria portada de sillar presenta puerta embellecida con moldura quebrada, arco recto y pilastras toscanas a ambos lados; por encima hay un balcón no saliente y sin adornos; el remate a la fachada lo pone un ático con escudo real y terminación en frontón triangular decorado con bolas.Articulador del conjunto, el húmedo y sombrío claustro, que durante siglos hizo de paso a la Cueva, muestra, en la parte baja, arcos de medio punto algo rebajados descansando en sólidos pilares de sección cuadrada y piedra arenisca, y en el piso alto —de madera—, pies derechos del mismo material con corredor de balaustrada torneada. En el muro occidental del patio claustral se encuentran las manifestaciones más antiguas de la Colegiata; se trata de dos sepulcros románicos del siglo XIII, en origen pertenecientes a abades del antiguo monasterio, según se desprende de los báculos tallados en ambas tapas.Situada en la crujía más cercana a la Cueva, la modesta iglesia, contemporánea de la Colegiata, tiene como titular a San Fernando. Se accede a ella a través de la planta baja del claustro, mientras su tribuna comunica con el piso superior del mismo, donde están los aposentos y la capilla utilizados por Juan Pablo II en su visita papal de 1989. Originariamente, su única nave, cubierta con una bóveda de cañón sujeta por seis pilastras, constaba de dos tramos: un elevado coro de 17 sillas, dispuesto bajo la torre, abarcando casi la mitad de la superficie; y el presbiterio, con bóveda estrellada. Pero en 1868 un argayu o desprendimiento de rocas del monte Auseva dañó gravemente el templo; de ahí la reedificación emprendida en 1876 por iniciativa del obispo Sanz y Forés que acabó por añadirle un tercer tramo hacia el Este. Dentro, exhibe un retablo de estilo barroco, correspondiente a mediados del XVII, traído de la iglesia de Santa María de Valdediós (Villaviciosa) y colocado anteriormente en la Ante-Cueva, lo mismo que una pequeña y policromada talla de nogal de Nuestra Señora con el Niño, de rostro y manos esculpidos en alabastro, obra de Juan Samsó y Lengly (1834-1908); un lienzo de San Fernando, adscrito a la escuela sevillana de mediados del siglo XIX, o la sillería trazada por Frassinelli en 1876.El proceso de restauración del Real Sitio, acometido tras la guerra civil española bajo la dirección de Luis Menéndez Pidal, afectó, también, a la Real Colegiata, frente a la cual dicho arquitecto construyó, entre 1953 y 1954, un bloque gemelo para Casa de Ejercicios, que sería reformada en 1989. Ambas edificaciones, unidas por un pasaje elevado que luce el escudo de España, tienen ante sí una triangular plazuela exterior, cerrada por una preciosa y monumental fuente-canapé, realizada por Menéndez Pidal a partir de algunos elementos del antiguo canapé del abad Campomanes (1777), primitivamente adosado a la pared de contención de la Colegiata.Bajo el pasadizo, un pequeño arco de medio punto rebajado da paso a un reducido patio interior, donde hay una escalerita de piedra que asciende hasta el hueco del túnel de acceso a la Cueva.
