El monasterio se remonta al siglo X en el que el rey Bermudo II dona una finca para acoger a los monjes que huían de las incursiones de Almanzor. Aquel primitivo monasterio, del que no se conserva resto alguno, fue restaurado en el siglo XII por la infanta doña Sancha.

Es una sucesión de estilos arquitectónicos: románico de transición de la primitiva iglesia, construida en 1138, gótico del Mirador de la Reina), renacimiento (claustro, refectorio y sacristía), barroco y neoclásico (iglesia inconclusa).Se ha instalado un Museo dedicado a su historia. En 1.928 fue declarado Monumento Nacional.

El acceso al Museo se realiza por el llamado Tercer Patio, conjunto de ruinas de las que quedan en pie los muros del ala de novicias y un cubo de contrafuertes..La recepción del Museo ocupa las salas de invierno del abad, desde las que salimos al claustro reglar, en gran parte derruido, cuya construcción de llevó a cabo a mediados del siglo XVI. En el centro del patio se levantaba una gran fuente, parte de ella hoy en Villafranca del Bierzo, a la que llegaba el agua desde el exterior por un sistema de tubos de sillería, algunos visibles y protegidos con rejillas, y desde la que se distribuía a la cocina. A la derecha, una escalera de época moderna da acceso a tres salas, del siglo XVIII, a las que popularmente se las denomina "Palacio Real".

Compuesto por tres salas del siglo XIII.
Desde el archivo se accede a la cocina de la reina.
Sala cuadrangular, iluminada por ventanas y óculos de fina tracería con cuatro columnas, gran chimenea y una salida a la huerta por medio de una arquería. Desde este mirador se ve la entrada de agua al monasterio por un acueducto.
En el claustro reglar, debajo de las estancias anteriores se encuentran dos espacios abovedados, el primero un pasaje y el segundo un locutorio.
Una de las salas mas importantes el Capítulo, espacio cuadrangular dividido por cuatro columnas.

Construida a partir de 1796 de una sola nave. El exterior, contemplamos su fachada neoclásica; al lado, los restos reubicados de la antigua puerta del crucero medieval, con dos estatuas columna tardo-románicas que la tradición relaciona con Alfonso VII y el abad Florencio. Junto a ella, los restos del panteón nobiliar de los García Rodríguez de Valcarce, rehecho en el siglo XIV, y con las hornacinas que guardaron sus sarcófagos

DESTACAN: Capilla de la portería (siglo XVI); Claustro de la hospedería; Refectorio; Biblioteca dieciochesca.