Le sanctuaire primitif est très particulier. Il comporte deux absides semi-circulaires peu profondes, taillées dans le mur. Entre les deux absides, une semi-colonne engagée accueille un chapiteau représentant un évêque crossé et mitré entre deux personnages.
On ne connaît pas la raison de la configuration de ce choeur primitif qui ne se retrouve dans le Roussillon qu'en un seul autre endroit, l'église du village et Montbolo.

Ce chapiteau est probablement un hommage au fondateur de la collégiale, Udalgar de Castelnou.