La Sección Palencia á Villalón, de 44 kilómetros fue incluida en el anteproyecto del Plan de Ferrocarriles Secundarios de 1888 e igualmente en el Plan de 1904. Finalmente fue construido con arreglo al Plan de Ferrocarriles Secundarios y Estratégicos de 1908. Contaba con estaciones en las poblaciones de Palencia (Km 0), Villamartín (Km 11), Mazariegos (Km 16), Baquerín (Km 22), Castromocho (Km 26), Villarramiel (Km 33), Villafrades (Km 39) y Villalón de Campos (Km 44).
En los años 30 surgió la Compañía Secundarios de Castilla que aglutinaría en los años treinta la curiosa red que se extendía por Tierra de Campos a lo largo de las provincias de Valladolid, Palencia, León e incluso la de Zamora totalizando más de doscientos kilómetros de líneas, fruto de reunión de varias concesiones y sociedades vinculadas entre sí. El Ferrocarril Económico de Valladolid a Medina de Rioseco fue el embrión de toda esta red. A partir de Medina de Rioseco, como centro neurálgico de la compañía, y en virtud de la Ley de Ferrocarriles Secundarios, fueron construidas las líneas de Medina de Rioseco a Palanquinos y de Medina de Rioseco a Villada, de la cual se derivaba la de Villalón de Campos a Palencia. Todas estas terminales coincidían con estaciones de vía ancha de la Compañía del Norte en su línea Palencia a La Coruña. Igualmente, en Valladolid había un ramal tranviario que discurría por las calles hasta enlazar con la estación del Norte para los tráficos combinados. Durante sus primeros años el Tren Burra aún tenía como competencia al Canal de Castilla, que en las primeras décadas del siglo XX estaba todavía dedicado al transporte de cereales.
No obstante los resultados de explotación de estas líneas, pese a la economía llevada en su construcción, no resultarían satisfactorios. Ya antes de la Guerra Civil se adquirieron tres automotores de gasolina Wismar para adaptarse a la baja demanda de tráfico, y tras ella se recibieron tres automotores Billard, junto a dos remolques, dentro del Plan de Ayuda del Estado a los Ferrocarriles de Vía Estrecha. En la posguerra el cambio de la regulación del comercio de cereales y harinas con la creación del SENPA y el éxodo rural de los pueblos provocaría lla caída de tráficos de mercancías y viajeros.
Feve clausuraría definitivamente el “Tren Burra”, tal y como se conocía en Tierra de Campos, el 11 de julio de 1969. Los Secundarios de Castilla, pese a haber llegado hasta finales de la década de los años sesenta, apenas son recordados dentro del mundo de los estudiosos del ferrocarril, tal vez por la apatía de sus trazados y derivado de ello por la escasez y simpleza de sus obras de fábrica, o tal vez por lo anodino de su material motor, protagonizado por las locomotoras Maquinista, que pocas pasiones levantan.
