El dolmen de la Velilla es un yacimiento arqueológico situado sobre un pequeño promontorio de privilegiadas vistas a la lera del río Valdavia a 3 km de la localidad de Osorno la Mayor en la provincia de Palencia. Se trata de un sepulcro colectivo, con una cámara funeraria circular formado por diez bloques de gran tamaño de piedra caliza, rodeadas a su vez por un túmulo de otras diez piedras de menor tamaño que extienden diez metros alrededor de la zona central de la cámara funeraria. A diferencia de los dólmenes clásicos, los 10 enormes bloques de piedra reposan horizontalmente, sirviendo de base a unos alzados de tapial muy deteriorados, sobre los que, originalmente, debió descansar una cubierta ya no conservada. El suelo está formado por caliza picada. Se han encontrado en su interior restos de más de un centenar de individuos de los que sólo 9 presentaban conexión anatómica íntegra. Durante su estudio se observaron algunos de los huesos con coloración mediante pintura de tonos ocre., seguramente derivados de embadurnamientos en rituales funerarios. Se ha encontrado ajuar funerario que consta de varios utensilios, joyería y figuras esculpidas en hueso de caprino. La datación por radiocarbono sitúa la fecha de los enterramientos en el III milenio a.C.

Todo el conjunto se encuentra reforzado exteriormente por un anillo de 9,5 metros de diámetro, formado por piedras de inferior tamaño que configuraban una especie de túmulo cuya misión principal era salvaguardar la integridad del monumento.