O proceso de elaboración das Cantigas de Sta. María ficou plasmado nos propios códices. A cantiga nº 284 explícao da seguinte maneira:

E daquest'un miragre   
mui fremoso direi
que fez Santa María,
per com'escrit'achei
en un livr', e d'ontr'outros
traladar-o mandei
e un cantar eu fige
segund'esta razón.
Quen ben fiar na Virgen
de todo coraçón,
guarda-lo-a do demo
e de sa tentaçón

Afoonso X  O Sabio.

Aquí vemos que: 1º) o autor acha nun libro de milagres un que lle agrada especialmente, 2º) manda que sexa traducido e, 3º) redáctao en verso e adáptao á música. Unha outra descrición do proceso de elaboración destas cantigas aparece na 2ª miniatura de códice de Toledo: no centro, Afonso X sentado con dous clérigos ao seu carón, un deles le un manuscrito, o outro semella conversar co monarca; nos laterais, dous grupos tamén de clérigos, un compón música e outro traduce ou copia manuscritos. Evidentemente, o miniaturista está a reproducir a dinámica do scriptorio: uns estarían encargados de ler as coleccións de milagres xa existentes e seleccionalos, outros traduciríanos, o labor de versificación estaría encomendado a uns terceiros, os músicos encargaríanse da súa parte e os miniaturistas ilustrarían os códices.

Tense discutido moito sobre a posíbel localización dos colaboradores de Afonso X , xa que, loxicamente, deberon formar parte da súa corte poética. É impensábel que grandes señores, como Pai Gómez Charinho, traballasen no scriptorio real, mais si o farían aqueloutros que estaban asalariados, isto é, os xograres e segreis. Está documentada por unha nota a posíbel colaboración de Airas Núnez, e probabelmente tamén colaboraron Lourenço Coelho, Pero de Ambroa, Joán Baveca, Jui ã o Bolseiro, etc. Os últimos estudios realizados concretan máis e falan xa de seis autores.

En resumo, as Cantigas de Santa María son un labor de equipo, o froito dun traballo colectivo coordenado e dirixido por Afonso X. O feito de que tradicionalmente se falase delas como obra de Afonso X é consecuencia do concepto medieval da autoría: para o home da Idade Media Deus era o autor da Biblia porque el a inspirara e, de igual forma, Afonso X era o autor das Cantigas de Santa María.

Nunha nota do códice toledano ( To ) atribúense ao rei 100 cantigas, mais fica sen resolver que entende o notador por autoría; debemos, por tanto, supor que Afonso realizaría un número indeterminado de cantigas marianas.