Fue fundado en el siglo IX por Alfonso II con doce monjes benedictinos, para que cuidaran y dieran culto al recientemente aparecido sepulcro del Apóstol Santiago. La actual construcción pertenece casi en su totalidad a los siglos XVII y XVIII, ya que la primitiva fue derrumbada.
Tras la marcha de los monjes benedictinos en 1.499, el monasterio fue ocupado por monjas de clausura. El convento se dedicó a San Paio, que siendo niño fuera martirizado en Córdoba. Su imagen degollada preside la fachada del templo.
La iglesia, de planta de cruz griega fue diseñada por fray Gabriel de Casas. Destaca en su interior el retablo del altar mayor.
El Monasterio alberga un importante archivo histórico abierto a investigadores y estudiantes, y un Museo de Arte Sacro.