La historia del monasterio se inicia en el año 973 cuando doña Salomona manda edificar un monasterio en Villapedro. Este sería después vendido al mayordomo del rey Ramiro II quien decidió ponerlo bajo dependencia del cercano Monasterio de la Santa Cruz de Sahagún. Esta dependencia legal duraría hasta finales del siglo XI. En ese momento ya se conocía el monasterio como San Pedro de las Dueñas y en él habían ido instalándose monjas benedictinas.
Es uno de los edificios más representativos del románico mudéjar de la fase preclásica, se comienza en piedra y se acaba en ladrillo (1087 y 1110), y el exterior es de planta basilical. Sobre el presbiterio de la Capilla Mayor se alza una torre totalmente de ladrillo, es de planta cuadrada y de sección decreciente. El Museo Arqueológico Nacional de Madrid, alberga desde 1945 el Arco de San Pedro de las Dueñas del siglo XII. En el presbiterio cuelga un excelente Cristo Crucificado de Gregorio Fernández (siglo XVII).