El viejo claustro, que  antiguamente rodeaba el jardín de naranjos, igual que el resto de la catedral, es de un gótico sobrio. El inicio de la labra data de 1307 y su conclusión se calcula alrededor de 1341. En 1318 el abad Nuño Pérez dejó en su testamento rentas para que prosiguieran las obras de construcción, así como las del Hospital de peregrinos del Santo Espíritu, a él anejo, en su muro oeste.

Las investigaciones arqueológicas han confirmado que esta dependencia se alzaba sobre un muro perimetral, de casi metro y medio de ancho, apoyado sobre el construído en época romana para defender el cerro de Somorrostro de las olas y de los enemigos. El conjunto tenía sobre el lado sur un desplome de más de trece metros sobre el agua de la bahía.

En torno al claustro se fueron levantando capillas, como la de San Pedro y San Pablo, que hizo las veces de sala capitular, la de Santiago, construida por la influyente familia de armadores reales de los Escalante; la de Nuestra Señora del Puerto, así como el Hospital de peregrinos.

A lo largo de todo el basamento de la arquería del claustro se encuentran talladas gran cantidad de cruces de consagración de capillas, así como los signos de los oficios practicados por los vecinos de la villa allí enterrados.

Claustro

Panda o Nave norte

La panda o nave norte del claustro fue la primera que se fabricó a partir de 1307 y durante un tiempo hizo las veces de atrio para dar cobijo a la magnífica puerta principal de la Iglesia Alta. Los arcos de la galería se presentan agrupados en crujías de cuatro, igual que en las naves este y oeste. Son sencillos y esbeltos, separados por finos maineles de sobria decoración geométrica.

Al final de esta nave se elevaba una pequeña capilla desaparecida, la dedicada a Nuestra Señora de la Gracia (1469) junto a las cabeceras de la iglesia, de la que sólo quedan los restos de un arco. En el muro hay una puerta de hierro que da paso a una escalera esculpida en piedra que comunica el claustro con la iglesia baja del Santísimo Cristo.

Un documento de 1328 nos proporciona el nombre del arquitecto de esta zona, Don Iohan, Maestro de Obra, único de los artífices conocidos hasta la fecha de cuantos pudieron intervenir en la realización de la obra de todo el conjunto monumental medieval.

Panda o Nave este

En esta nave pueden verse varias puertas y arcos que permitían el acceso a las dependencias anejas al claustro. La primera puerta, que en la actualidad comunica con la sacristía de la catedral, correspondería al desaparecido Castillo de San Felipe, del que sólo se conserva un lienzo de muro, y cuya construcción ha sido fechada recientemente en el siglo X. El siguiente arco pertenece a la desaparecida capilla de Nuestra Señora del Puerto y que, en la actualidad, se corresponde con la Sala Capitular donde se reune el cabildo de clérigos de la actual catedral. El último arco corresponde a la antigua capilla de los santos Pedro y Pablo, que en orígen hizo las veces de Sala Capitular para reunión del cabildo de monjes y, en ocasiones, albergó los concejos generales de la villa, con todos los vecinos representados de la siguiente forma: tres vecinos por cada calle.

A diferencia del resto de naves, los arcos de esta galería se presentan agrupados en crujías de tres. En el basamento de la arquería, pueden verse piedras labradas con símbolos de herramientas de diferentes oficios (hacha, barco, podadera, suela de zapato, tijeras). Corresponden a las sepulturas de gentes de la villa allí enterrados.

Dos cubiertas de sepulcro labradas se exponen en esta nave, la primera de un caballero del siglo XIII, procedente del vecino convento de San Francisco, otra de un clérigo del siglo XV, trasladada de la iglesia del santanderino barrio de Monte.

Panda o Nave sur

Esta zona del claustro fue construida en último lugar junto con la panda este. Desde los arcos del muro exterior, abiertos a modo de ventanales, era posible ver la bahía y el puerto de Santander hasta hace 200 años.

En una de las ménsulas que sirve de soporte a los arcos de este muro se conserva la representación más antigua del milagro de la venida de las cabezas de los Mártires navegando en una cesta de mimbre hasta el puerto de Santander.

El recorrido de esta nave está sembrado de los arcosolios en los que se enterraba a los canónigos de la iglesia colegial. En su interior pueden verse los restos arqueológicos encontrados en las restauraciones y excavaciones llevadas a cabo en los años 90. Se trata de mensulas, cornisas, claves, como la del rey Fernando III el Santo, un frontal de sarcófago correspondiente a la desaparecida Capilla de Santiago y una inscripción gótica, procedentes, todas ellas, del edificio medieval.

En el extremo sureste hay un suelo de cristal que permite ver el perfil estratigráfico de una excavación.

Panda o Nave oeste

Adosado al muro exterior de esta nave oeste del claustro, existieron tres edificaciones de gran interés para la historia de la iglesia colegial y de las que nos hablan los documentos y los restos arquitectónicos:

La capilla de San Antón, de la que puede verse tapiado el arco de acceso y una inscripción del siglo XV.

La gran capilla de Santiago, que funcionaba como panteón en 1380 y fue construida y sufragada por el linaje de armadores de los Escalante. La misma pasó a formar parte, en el siglo XIX, del palacio del Obispo, en el que se integró, manteniendo su funcionalidad como capilla. A consecuencia del incendio fue demolida durante la reconstrucción del nuevo palacio episcopal en 1956.

Y finalmente, el Hospital del Santo Spíritu, que, a pesar de sus reducidas dimensiones, sería el más grande de la ciudad hasta el siglo XVIII y que daba cobijo a los peregrinos jacobeos que discurrían por el camino de la costa. De este hospital sólo se conserva su puerta de acceso, que en la actualidad, comunica el claustro con el palacio episcopal, y un libro de cuentas de su fábrica de 1668 a 1792, custodiado en el Archivo Catedralicio de Santander.