La aldea se ubica a 960 metros de altitud, y en el siglo XI se la mentaba como “La Serna de Santa María”, dependiendo del Monasterio de Santa María la Real de Aguilar, al cual también pertenecía el despoblado medieval de “Villafalila o Villahalila».
La iglesia parroquial de Barrio de Santa María se dedica a la Asunción de Nuestra Señora, y está catalogada como Monumento Histórico-Artístico. En origen fue un templo románico, aunque mucho de lo hoy allí veamos, es ya fábrica del siglo XVI. La portada de acceso al templo es una bella obra renacentista, que se abre con arco de medio punto, adornado con una talla en piedra de la Virgen con el Niño de excelente factura. La planta se distribuye en dos naves, que se cubren con bóvedas de cañón, crucería y crucería entrellada. La cabecera del templo es románica, con ábside de tambor donde se abre un ventanal. Dentro del templo, podemos admirar su retablo mayor del siglo XVI con bajorrelieves de escuela palentina, el cual sorpresivamente, enmascara una serie de pinturas murales (s.XV) conservadas en el muro de su antiguo ábside románico, representando escenas de la Asunción de la Virgen, Santa Catalina, San Sebastián y otros santos. Su patrimonio sacro, se complementa con otro retablo del siglo XVIII, un Calvario rematando el ático del mayor, un Cristo gótico del siglo XIV y la talla de Santa María con el Niño – titular de la parroquia – fechable en el siglo XIV. Así mismo en la sacristía, se puede ver una excelente colección de ropajes eclesiásticos.
Ya recorriendo el acogedor casco urbano del pueblo, también podemos admirar algunos buenos ejemplos de casonas hidalgas y torres fuertes, donde en sus fachadas se labran los blasones armados de los Monroy, Villegas y Doze (s.XVII), así como la Casa de la Capellanía del mismo siglo y el portalón de la que fuera la antigua casa rectoral (s.XVIII).
Próximo al caserío de Barrio de Santa María, se sitúa la ermita románica de Santa Eulalia u Olalla, antigua parroquia de un despoblado medieval que respondía al mismo nombre, que fue declarada Monumento Artístico en 1.966. Es una de las joyas del románico palentino, pues su conjunto armonioso y reducido, conforma y define el románico montañés del norte palentino. Su portada, raro en estos edificios, se abre al Norte y en uno de los ventanales se conserva un capitel, conocido como de Adán y Eva y el árbol del Paraíso, de lo más bello y naturalista del románico palentino. Su planta se distribuye en una sola nave, que se cierra con presbiterio y ábside semicircu¬lar, los cuales están situados escalonadamente, lo que proyecta una especial perspectiva sobre el conjunto. Este ábside se cubre con bóveda de cascarón, y el resto con bóveda de medio cañón. Todavía en la cabecera del templo se aprecian restos de pinturas murales románicas (s. XIII), en las que se intuye lo que fue un colorista Pantocrátor inscrito en su clípeo, con los símbolos Tetramorfos. Así mismo en el muro sur del presbiterio se ve parte de un apostolado y escenas del cielo y del infierno, junto con algunas otras que representan a variados personajes.
