La ermita de Santa Cecilia es uno de los más conocidos ejemplos de arte prerrománico de la provincia de Burgos. Está situada a las afueras de la localidad de Barriosuso, en el municipio de Santibañez del Val.
Es posible que sirviera como iglesia parroquial de la población de Tabladillo, cabecera del alfoz altomedieval del mismo nombre. Este núcleo fue originalmente una antigua ciudad romana de la que hoy en día se conoce su yacimiento arqueológico y de donde proceden numerosas lápidas y estelas romanas.
De esa misma época parecen ser los rebajes artificiales a modo de habitáculos que hay cerca de la ermita. En sus cercanías aún puede verse unas fuentes, con lo que probablemente, el sitio fuera también un santuario de época precristiana,


Y este origen romano sigue rodeando la ermita del siglo X. Situada sobre un alto a orillas del río Mataviejas (antes río Ura), domina un viejo puente romano parte de una calzada romana secundaria. Asimismo, en sus cercanías, diversas excavaciones encontraron terra sigilata y otros elementos arqueológicos romanos.
La primera noticia documental de este edificio data del 29 de septiembre del 924. A finales del s. X sufrió las incursiones de Almanzor. Posteriormente la ermita fue anexionada a San Pedro de Arlanza (1041). Desde el año 1125 pasó a depender jurídicamente del monasterio de Silos, y así siguió hasta la desamortización del año 1835.
La humilde ermita tiene dos fases constructivas. La más antigua la componen una nave rectangular y su ábside de la misma forma, típicos del arte de repoblación de los siglos IX y X. El pórtico meridional es ya de época románica, probablemente del siglo XII.


La emita está compuesta por una nave rectangular con muros de sillería irregular y cubierta con armazón de madera. En el muro sur existían dos portadas, quizás tapiadas cuando se abrió la actual de acceso. En este mismo muro se abren dos sencillas ventanas de tipo aspillera en arco de herradura (s. X).
Hacia oriente la nave es rematada por un ábside cuadrado al cual se accede por un arco de herradura (retallado con posterioridad para convertirlo en medio punto).

Dicho ábside está cubierto con la primitiva cúpula sobre pechinas. Sobre ella se alza una torre de forma troncopiramidal con sendas troneras a cada lado, hoy tapiadas dos de ellas.
En el ábside se abre una ventana de doble derrame en el muro de mediodía, y otra en el centro de la pared oriental, su elemento más característico, pues tiene forma de cruz griega cuyos extremos se abren en círculo.

En los alrededores se han ido encontrando diversos elementos de época altomedieval que, en la actualidad, se conservan en el monasterio de Santo Domingo de Silos, como son algunas estelas.
La galería románica
Este conjunto prerrománico se completó, seguramente en el siglo XII, con un pórtico románico. Consta de cinco arcos de medio punto, sin capiteles, sobre pilastras en lugar de columnas. El mayor y central sirve de acceso. Los otros, dos de cada lado, más pequeños, están ligeramente peraltados. En la parte exterior, una pequeña cenefa ajedrezada va formando arquivoltas de medio punto en perfecta correspondencia con los arcos.
La portada es un bello ejemplar románico elaborado con esmero, pero de relieve casi plano. Consta de un sencillo arco de medio punto moldurado y arquivolta con entrelazo de mimbres que cobija la rosa de los vientos. El anillo exterior de la arquivolta es el más elegante y lleva esculpidas palmetas.