Kurz vor dem Jahr 1000 entwickelte sich mit der Unterstützung der königlichen Familie von Hochburgund ein reges religiöses Leben in Payerne. Dank der Kaiserin Adelheid, Tochter der Königin Bertha, wurde die Gemeinde von Payerne an das grosse Benediktinerkloster im französischen Cluny, angeschlossen.
Ab dem 11. Jahrhundert wurde eine grosse romanische Kirche erbaut. Sie wurde im Laufe der Jahrhunderte im Auftrag der Prioren wie Pierre Vincent de Poligny oder Jean de Grailly verschönert und verändert.
Im Jahr 1536 erreichte die Reformation Payerne und das Kloster wurde geschlossen. Es folgte ein langer Zeitraum, in dem das Monument vielen verschiedenen zivilen Zwecken diente.
Das Interesse für die Abteikirche erwachte erst wieder am Ende des 19. Jahrhunderts. Sie wurde im Jahr 1900 unter Denkmalschutz gestellt und im 20. und 21. Jahrhundert mehrfach restauriert.
