Colombianen James Rodríguez, som spelade från start för första gången den här säsongen, öppnade målskyttet på tilläggstid i första halvlek och fransmannen Karim Benzema spädde på till 2–0 i den 71:a minuten.
Serieledaren, som har tre poäng ned till Barcelona och Las Palmas, saknade sjuke Cristiano Ronaldo och småskadade Gareth Bale.
Inte heller med John Guidetti tillbaka blev det några mål för Celta Vigo. Laget har på fyra matcher bara gjort ett mål, men 0–0 i bottenmötet med Osasuna gav i alla fall den första poängen.
Guidetti har saknats i Celta Vigos två senaste tävlingsmatcher då han har blivit pappa för första gången. Mot Osasuna fanns han med i startelvan och fick drygt en timmes speltid. Han hann få ett mål korrekt bortdömt för offside och drog på sig en varning.