Análisis compositivo:

El descubrimiento, durante la excavación arqueológica llevada a cabo por D. Aurelio del Llano y Roza de Ampudia en 1926, al interior de la actual capilla del Rey Casto, del panteón real, cuya planta fue levantada por el citado autor, propiciará, una vez sometida la misma al oportuno análisis compositivo - metrológico de la misma, el desarrollo de nuestra hipótesis de reconstrucción.

Habida cuenta que dicho panteón se encuentra comprendido entre los pilares de la nave central de la basílica altomedieval, determinando por tanto el ancho de la misma, si asignamos una dimensión modular de 2 x M (M = 1/4 parte de la anchura total del edificio), a dicho cuerpo, asignando posteriormente una dimensión de 1 x M a las respectivas naves laterales, situadas al N. y S. de la nave central, obtenemos la anchura total del edificio, de una dimensión modular 4 x M. Que la basílica primitiva, de tres naves, definía su anchura de este modo, se evidencia en el hecho de que, con estas dimensiones, por el N. su anchura comprende el muro medianero con el claustro funerario del monasterio  de San Pelayo (compartido, en un tramo, con el muro lateral N. de la basílica), alcanzando, por el S., el muro de cierre de las capillas catedralicias correspondientes al lado del Evangelio, cuyo muro adosaba por el S. al de la basílica que nos ocupa.

El desarrollo de la planta del edificio, en longitud, se obtiene teniendo en cuenta las limitaciones espaciales existentes: por el E. (zona absidal), el límite espacial se deduce de las referencias documentales del s. XVI, que sitúan al E. del santuario tripartito de la basílica, el antiguo claustro funerario del monasterio de San Vicente (actual sacristía de la Catedral), del que se conserva "in situ", la referencia suministrada por el sepulcro en arcosolio de la abadesa Inés Suárez, de San Pelayo, que se encontraba inmediato a la esquina NO. del mencionado claustro monástico; por el O., el límite de la basílica se presenta más difuso, existiendo la posibilidad de una basílica incompleta (longitud total = 7 x M), si la planta culminara en el muro testero O. del panteón real hallado por Llano, que sería el imafronte de la basílica altomedieval, o podría plantearse la posibilidad de una basilica "perfecta", basada en un doble cuadrado (longitud total = 2 x 4 x M = 8 x M), caso de existir un pórtico tripartito, que habría sido amortizado al cerrarse la entrada principal del imafronte con la construcción del panteón real, pero que habría conservado, parcialmente, una relación funcional con la basílica, como plantearemos a continuación.

En efecto, al realizar su exploración arqueológica  y descubrir el muro testero del panteón real, Llano se extrañó de la ausencia de la clásica entrada en dicho muro, imafronte de la antigua basílica. El hecho es tanto más extraño, si se observa que la única entrada conservada sería la del transepto, restringida lógicamente al clero celebrante, procedente seguramente del vecino monasterio primitivo.

No obstante, dicha puerta pudo existir, siendo cegada al añadirse por el interior el panteón, perdiendo la entrada principal su función. Resulta lógica la falta de restos, tanto de la puerta como de su posterior tapiado, debido a que, en realidad, los muros hallados por Llano se encontraban arrasados hasta casi el nivel de los cimientos.

Si el edificio se planificó como la clásica basílica de 3 naves, con puerta en el espacio central del muro imafronte, ésta pudo estar precedida de un pórtico tripartito, de probable monumentalidad, de longitud 1 x M, y anchura correspondiente a la respectiva nave, pudiendo destacarse, aproximadamente en 1 x 1/5 x M, el espacio central del mismo. Los laterales de dicho cuerpo habrían albergado sendas excaleras de acceso, situándose una tribuna sobre el espacio central.

Amortizada la entrada del imafronte, este cuerpo pudo demolerse parcialmente y transformarse, pero conservándose el acceso a la nueva tribuna edificada sobre el panteón real, siendo utilizada la subsiguiente nueva edificación, fruto de dicha transformación del antiguo pórtico, como edificio auxiliar de los mozos de coro, uso lógico por su vinculación con la antigua tribuna situada sobre el cuerpo central de la edificación amortizada.

En cuanto al alzado general del edificio, Santa María pertenece al grupo de edificios (San Miguel de Liño, San Salvador de Valdediós, San Salvador de Priesca), en los que su alzado, hasta el plano de la pendiente del tejado, equivale a la anchura total del edificio, esto es, ancho total = alzado total = 4 x M. Aí lo prueba el hecho de las dimensiones dadas por el P. Manuel Medrano para el alzado general del edificio altomedieval, que él conoció en pie, de 63 pies geométricos, equivalentes a los 52 pies de la anchura, más 11 pies correspondientes al vuelo del tejado.

En cuanto a la relación modular entre los diversos cuerpos del edificio, sólo podemos hipotetizar en torno a la misma, utilizando para su planteamiento las relaciones observadas en otros edificios del ciclo asturiano. Laa diferencia de alturas entre cuerpos adyacentes suele basarse en una progresión aritmética sencilla, cuya razón es una parte proporcional del módulo. Así, en nuestra reconstrucción de Santa María hemos aplicado una progresión aritmética de razón d = 1/5 x M, para definir el ritmo del alzado de los diferentes cuerpos del edificio, de modo que existiría 1/5 x M de diferencia entre el alzado de los ábsides, central y laterales; 2/5 x M entre el ábside central y la nave central; 3/5 x M entre las naves laterales y el transepto, y entre éstas y los pórticos laterales, más bajos; la diferencia en el claristorio, entre la nave central y sus colaterales, alcanzaría 5 x 1/5 x M, es decir, un módulo completo.