La portada del lado del Evangelio sigue modelos góticos salmantinos. En cuanto a su autoría, existen dudas  si es obra anterior a la intervención de Rodrigo Gil de Hontañón. Enmarcada entre contrafuertes,  tiene puerta de arco carpanel con arquivoltas que lo convierten en conopial. Con juegos de líneas curvas, cardinas, florones y escudos con el blasón peregrino, entre estilizados pináculos góticos.

La portada del lado de la Epístola es renacentista. Se atribuye a Gil de Hontañón, y sigue el modelo que proyectara este arquitecto para la fachada de la universidad de Alcalá de Henares. De su ejecución se encargó Miguel de Espinosa entre los años 1540-1549. Consta de dos cuerpos y ático, rematada en frontón que cobija la figura del Padre Eterno; con columnas y pilastras, medallones y grutescos. En el primer cuerpo la puerta con arco carpanel; en el segundo la imagen de Santiago peregrino en hornacina avenerada; y en el tercer cuerpo el relieve de la aparición de la  Virgen del Pilar al apóstol, que junto con las esculturas de los cuatro evangelistas situadas en los intercolumnios laterales realizó Juan Canseco en 1767. A los lados escudos de los Almirantes y de la ciudad.

 Ante la portada se abre un atrio con pilares rematados por leones y rejería de hierro que construyó Miguel Aranaz en 1751, espacio que había sido utilizado como cementerio.

La fachada de los pies es de estilo clasicista escurialense y su traza se debe a Alonso de Tolosa, nombrado maestro de la fábrica tras la muerte en 1577 de Gil de Hontañón. Consta de dos cuerpos con entablamentos superpuestos sostenidos por pares de columnas corintias, ofreciendo un mayor resalte frente, a los lados, los cuerpos de las torres con pares de pilastras. Únicamente el cuerpo de la torre del lado de la Epístola se completó con campanario. Tiene puerta adintelada y sobre ella un óculo que da luz al coro. En el segundo cuerpo, hornacina con imagen del santo titular realizada por Manuel Ordoñez en 1698.