Los materiales geológicos que afloran en el terreno próximo al monasterio son granitoides hercínicos. El monasterio se emplaza concretamente sobre monzogranitos (A), al Suroeste se localizan leucogranitos de grano medio a fino (B) y al Noroeste granitos microporfídicos de composición variable, entre monzogranitos y granitos biotítico-moscovíticos (C) y leucogranitos aplopegmatíticos (D). Los leucogranitos de grano medio a fino (B) están fracturados en bloques paralepipédicos de color amarillo-rosado. Los granitos microporfídicos (C) se concentran al Norte y al Sur del pantano de San Juan, siendo el afloramiento más cercano al monasterio el del cerro de San Esteban.

En los alrededores de San Martín de Valdeiglesias han existido canteras de granito, concretamente en el paraje de Valdenoche y en la dehesa de Canto el Guarro (se explotaban leucogranitos de grano medio a fino), y en las cercanías al pantano de San Juan, en el cerro de San Esteban (se extraían monzogranitos microporfídicos). Los monzogranitos que afloran en las proximidades del monasterio presentan relieves suaves con formas alomadas. Se observan bancos de piedra cortados en forma tabular, domos cortados en alguna de sus caras y marcas de cuñas. Las marcas dejadas por las cuñas que se emplearon muestran formas rectas y otras más redondeadas, lo que indica la existencia de distintos periodos extractivos. Las explotaciones actuales de granito en la zona presentan una escasa mecanización y una actividad intermitente que coincide con la demanda del mercado.

Mapa geológico de los alrededores de Pelayos de la Presa, Madrid. Escala 1:50.000. Se observa la situación del monasterio y la ubicación de las posibles zonas de extracción, marcadas con las letras A, B, C y D.

Vestigios de actividad extractiva en los alrededores del monasterio.
Restos de bancos de piedra cortados en forma tabular (izda).
Domo de granito en el que se aprecian las marcas dejadas por las cuñas horizontales empleadas (dcha).

El monzogranito de grano grueso de los alrededores del monasterio (zona A), es igual al utilizado en los sillares del ábside. También en esta zona A, el monzogranito presenta en ocasiones una coloración rosada, muy similar a la observada en un sillar del exterior del ábside. El granito del cerro de San Esteban, es muy similar al empleado en las columnas del interior de la iglesia.

Las pilastras del interior de la iglesia así como las jambas y el dintel de la puerta de acceso a la sacristía se corresponden con la misma variedad petrológica que el monzogranito procedente de la cantera de San Esteban. La procedencia del granito empleado en otras zonas de la iglesia se localizaría en los monzogranitos de grano grueso sobre los que asienta el monasterio.

Comparación de las muestras tomadas en cantera con el granito utilizado en la construcción del monasterio.
a y b. Coincidencia de las muestras tomadas en cantera (monzogranitos de grano grueso) con los sillares empleados en el exterior del ábside.
c. Sillar de la portada barroca donde se observa la misma variabilidad textural que presentan los monzogranitos localizados en los alrededor del monasterio (zona A).
d. El granito con el que están talladas las pilastras del interior de la iglesia procede de la cantera del cerro de San Esteban (monzogranito de grano fino) y no con el monzogranito de grano grueso de los alrededores del monasterio (zona A).
En algunos granitos se ha añadido el término biotítico para indicar su mayor contenido en biotita (Figs. a y c), correspondiendo igualmente a monzogranitos. Incluso puede observarse en un mismo sillar zonas que claramente presentan una mayor cantidad en biotita (Fig. c).

Tipos principales de materiales graníticos utilizados en la iglesia del monasterio. Rojo: monzogranitos de grano grueso, alrededores del monasterio (zona A). Azul: monzogranitos de grano fino, cerro de San Esteban (zona C).