La tradición oral, recogida por la historiografía, considera este cáliz como un regalo de Carlos V a Francisco de los Cobos de una de las copas utilizadas durante la celebración de su coronación imperial. J.M. Cruz Valdovinos (1992, p. 32), sin negar un posible regalo imperial, rechaza que anteriormente pudiera haber sido utilizado como copa doméstica para beber. El mismo autor data el cáliz hacia 1495 y, por comparación con otros similares, en ausencia de marca, lo considera de fabricación vallisoletana.
La base del cáliz es de planta mixtilínea decorada en su frente con molduras y motivos calados y en su parte superior con relieves de motivos vegetales que rodean dos escudos esmaltados con los cinco leones rampantes colocados en sotuer del linaje de los Cobos. El astil de sección hexagonal está decorado con motivos arquitectónicos góticos tanto en su parte inferior como superior, motivos que destacan en el nudo con un templete volado formado por doce hornacinas, separadas por grandes pináculos y distribuidas en dos cuerpos de diferente altura, que abrigan imágenes bajo doseletes que, según Cruz Valdovinos, representan un apostolado. La copa está ornada con tallos y flores de cardo sobrepuestos.