Según cuentan las crónicas, a principios del siglo X, tras derrotar al ejército islámico en la batalla de Simancas, los leoneses persiguieron a las tropas musulmanas en su retirada, Duero arriba, hacia el hisn Antisa (castillo de Atienza). Remontando el actual río Riaza, las tropas de Abderramán III llegaron a las inmediaciones de Tiermes donde, empujadas por sus perseguidores y dificultadas por su enorme número, acabaron despeñándose por los barrancos del entorno de Somolinos y Albendiego. Este episodio supuso la mayor victoria cristiana desde el inicio del control musulmán en el 711.
Todo parece indicar que la ermita de Santa Coloma se erigió en conmemoración de tan importante victoria cuando, en torno al año 1197, se estableció en el lugar una pequeña comunidad de monjes canónigos regulares de San Agustín. Su estilo románico mudéjar inicial no fue aplicado a toda la obra, ya que quedó inconclusa y sufrió varias reformas hasta su consecución en el siglo XV. En su zona más antigua y espectacular, la cabecera compuesta por un ábside semicircular y dos absidiolos, se ubican tres ventanales abocinados flanqueados por tres columnillas a cada lado. En ellos resplandecen unas celosías de clara factura mudéjar compuestas de admirables formas geométricas que algunos autores vinculan con los distintivos de la orden de San Juan de Jerusalén, los Caballeros Hospitalarios, también conocida como la Orden de Malta. Dicha orden, que tenía propiedades en Almazán y Atienza, nació en el contexto de las Cruzadas, y sirvió como brazo armado de la Iglesia contra árabes primero, y turcos después.
La nave de la iglesia de Santa Coloma, de forma rectangular, responde ya a los impulsos constructivos posteriores que dejaron su impronta en el templo hasta, como ya se ha apuntado, el siglo XV. En el occidente se colocó una serena espadaña de sillar con tres vanos y piñón triangular que hace levantar algo más del suelo el achatado edificio. En el interior, iluminado por las propias celosías y varios óculos abiertos en las paredes laterales, la transición a la capilla mayor se realiza bajo la presencia de un arco del triunfo de medio punto que reposa sobre unas columnas con capiteles decorados con motivos foliáceos. Dentro se guardaban otros cuatro tesoros románicos: los tres altares aún conservados allí, y la pila bautismal trasladada a la iglesia parroquial de Albendiego.
Santa Coloma de Albendiego fue declarada Monumento Histórico-Artístico en 1965, hoy catalogada como Bien de Interés Cultural, y supone uno de los ejemplos del Románico rural castellano más importante de toda la Meseta. Desde ADEL Sierra Norte se trabaja para la conservación y divulgación del rico patrimonio serrano del que la ermita de Santa Coloma es una parte tan importante como misteriosa.