La primera vegada que apareix documentada l'església de santa Maria és en el document de la venda de  mig mas el 26 de desembre de 1068. Pocs anys més tard, en 1082, es va fundar un priorat agustinià. Els seus benefactors fundadors van convèncer al bisbe d'Elna per a que el prior fos triat únicament pels canonges de Serrabona. El primer en ocupar aquest càrrec va ser Ramon Ermengol.

Per la documentació que s'ha conservat dels primers anys de vida del priorat, es dedueix que era una comunitat doble: femenina i masculina.

El 25 d'octubre de 1151, Artau, bisbe d'Elna i Bernat, bisbe d'Urgell van consagrar de nou el temple, després que aquest fos ampliat. Amb motiu de la consagració, Artau va cedir al priorat els temples de Sant Joan d'Arsós, Sant Nazarí de Barbadell, Santa Eulàlia de Vilella, de Jóc i el de Marinyans. També el bisbe Bernat va cedir-li els temples d'Urtx i d'Ur.

El papa Climent VIII va unir el priorat a la nova diòcesi de Solsona el 19 de juliol de 1593, fet que va provocar la desaparició del priorat i la conversió de l'església en temple parroquial. A finals del segle XIX es va secularitzar.

El temple del segle XI va ser profundament reformat un segle més tard. De la primitiva església es conserva la coberta amb volta de canó apuntada.

Aquesta nau estava il·luminada amb quatre finestres al mur sud, una a la capçalera i una en el mur oest. Sota aquesta darrera finestra hi havia una porta de mig punt, actualment cegada.

En el segle XII es decideix ampliar el temple, aprofitant que s'havien de fer obres de restauració. Es va eliminar la capçalera original per construir-ne una de nova.

Està formada per un transsepte, on s'obre un absis principal i dues absidioles laterals. Aquestes no són visibles des de l'exterior per que estan excavats en el mur.

La finestra de l'absis està decorada amb una arquivolta esculpida, que es recolza en dues columnes amb els capitells esculpits. El del costat esquerre presenta una decoració vegetal, mentre que en el dret veiem a uns lleons alats.

En aquest moment es construeix també una nau en el costat nord, coberta amb una volta de quart de cercle. Aquest espai no va ser concebut exactament com una nau, ja que les comunicacions entre aquesta estança i la nau principal són escasses, concretament a través de dos únics espais.

En aquesta nau es va obrir una nova porta d'accés. Està formada per tres arcs de mig punt adovellats i en gradació, que no envolten cap timpà.

L'arquivolta central presenta secció cilíndrica i està decorada amb entrellaçats. Es recolza en dos bells capitells, fets pel mateix mestre que també va esculpir la tribuna de Serrabona i també la de Sant Miquel de Cuixà. Com en aquests dos casos, són fets amb marbre rosa del Conflent. El capitell de l'esquerra representa a Crist beneint amb la seva mà dreta, mentre que amb l'esquerra sosté un llibre. L'acompanyen dos àngels que porten encensers. El capitell dret té lleons en la part inferior i caps humans entre volutes en la part superior.

En el costat sud no es va construir cap nau, si no que es va realitzar una galeria claustral. Es desconeix si la idea inicial era fer únicament una galeria a mode de porxo o bé, hi havia la intenció de fer-ne quatre. La proximitat del penya-segat i el desnivell del terreny fan pensar que no hauria estat viable la construcció d'un claustre complert, ni que fos petit. Però aleshores, per què es van realitzar dos grans arcs de mig punt en els extrems de la galeria?

El claustre que podem veure actualment, ha patit nombroses modificacions als llarg dels darrers segles. Per sort, en les darreres restauracions se li ha retornat gairebé en la seva totalitat el seu aspecte original, de meitats del segle XII.

Les primeres modificacions conegudes daten de l'any 1587, quan un paleta de Perpinyà anomenant Bartomeu Corbiac, va ser contractar per restaurar el claustre i altres dependències de la comunitat. Posteriorment va patir els efectes de l'abandonament de bona part del priorat, quan aquest fou secularitzat a finals del segle XVI. Totes aquelles estances que no s'utilitzaven, van ser ocupades temporalment per a usos agrícoles o per a refugi dels pastors i el claustre no en va ser cap excepció, fins que en a finals del segle XVIII o principis del XIX es decideix adequar-lo com a sagristia. Per aquest motiu es tanquen les seves finestres i el capítol de la catedral de Solsona, propietari de l'edifici, intenta vendre els seus capitells. És en aquell mateix moment que es van vendre gran part dels capitells del monestir de Sant Miquel de Cuixà.

Per sort Francois Jaubert i l'arquitecte del departament, el cavaller de Basterot, van impedir-ho i els capitells no van marxar de Serrabona. Com a conseqüència del tancament del claustre, es van eliminar les columnes interiors, que es van recol·locar com a basament d'unes arqueries cegues que decoraven el cor elevat. Durant la restauració de 1911 es van tornar a obrir les arcades del claustre i per tant les columnes i capitells van tornar a la seva ubicació original. També es va enderrocar un pis superior, construït posteriorment.

Els capitells segueixen el repertori iconogràfic de Cuixà amb lleons, grius, ocells, cares humanes i motius vegetals. La seva talla ens fa pensar que van ser dos els mestres que hi van treballar, probablement el mestre de Cuixà i el seu ajudant. Els del primer són els que estan situats en la cara interior dels arcs i es caracteritzen per la finesa en les expressions i el tractament de les formes. En canvi, els capitells exteriors són més mediocres pel que fa als detalls i les expressions. No és gratuït doncs que aquests capitells, de més baixa qualitat, estiguin en la part més allunyada de l'espectador, per a que no puguin emmascarar el treball del mestre.

El capitell interior de la primera parella està decorat amb vuit lleons amenaçadors, que tenen els caps comuns per parelles en els angles. També trobem lleons amb caps comuns en el capitell del costat, si bé aquests estan de quatre potes i no drets com en el cas anterior. En l'espai central del capitell trobem petits caps humans.

En el següent grup veiem uns grans  caps monstruosos en els angles, que engoleixen un animals, dels quals només es veuen les potes. En la part superior hi ha volutes entre les que trobem caps humans amb  rostre grotesc. En l'altre capitell es van representar ocells amb les ales obertes. Com en el cas anterior, el registre superior està decorat amb volutes entre les que hi ha caps humans.

L'altre grup de capitells torna a tenir-ne un decorat amb dos lleons i dues lleones amb el cos corbat. La seva parella està decorat amb motius vegetals i caps humans.

En la darrera parella de capitells podem veure a vuit grius, les ales i caps dels quals s'uneixen en els angles per parelles. En la part central, entre els dos animals, hi ha una figura humana. El l'altre capitell, tornem a trobar lleons a quatre potes com els del segon capitell.

Una porta de mig punt, oberta en el mur sud de l'església, comunicava el temple amb el claustre. També hi ha una altra obertura en el braç sud del transsepte, que és l'accés actual.

Al costat d'aquesta antiga porta del mur sud trobem una fornícula en la que es conserven pintures murals, probablement d'època gòtica en que s'entreveu la imatge d'un personatge barbat i assegut en un tron, acompanyat de dos personatges més. Amb les dades que disposem només podem formular la hipòtesi que es tracti d'un monarca o de Crist.

La galeria està elevada respecte el nivell del terra. El mur en el que es sustenta està fet a base de carreus disposats en forma d'Opus Spicatum, per tant es va construir abans que els arcs del claustre.

A ponent  de la galeria  hi ha dues estances cobertes amb volta de canó. Es van construir entre els segles XI i XIII. El pis superior, al nivell de la galeria del claustre, és utilitzat com a botiga i recepció. El pis inferior, en canvi, no està obert a les visites. Hi havia un tercer pis, realitzat en el segle XIII, que feia les funcions de sala capitular. Malauradament, durant l'època d'abandonament del priorat, aquesta estança es va esfondrar. Només es conserva el mur est, on encara podem veure els arcs formers que el reforçaven.

Sembla que en aquest moment també es va esfondrar part de la volta de la  nau, concretament la part més occidental. Algunes fonts creuen que aquest fet va provocar que es traslladés l'antic cor elevat o tribuna cap a la part central de la nau, on es conserva actualment.

Això va provocar la desaparició de gran part de les pintures murals que es conservaven encara en el mur sud. Amagades per la tribuna hi ha les restes de l'escena del Davallament de Crist als Limbs. En canvi si que s'ha conservat un petit fragment de l'escena del Davallament de la Creu. Podem veure, tot i que molt fragmentats,  a Nicodem traient els claus  i a Josep d'Arimatea agafant el cos de Crist. La figura que millor es conserva és la de Joan, que inclina el cap amb una expressió de tristesa. Al seu damunt hi ha un àngel que sosté el Sol. La part inferior està decorada amb motius ornamentals imitant tapissos.

La tribuna és sense cap mena de dubte l'element més interessant de Serrabona. Només per contemplar-lo ja val la pena acostar-se fins al priorat. Lamentablement és l'únic exemple de tribuna que s'ha conservat, doncs la de Cuixà va ser destruïda i només podem veure alguns dels seus fragments.

Com ja hem comentat, la tribuna va ser traslladada dels peus de la nau al centre. També, incomprensiblement es va canviar la seva orientació. La façana occidental està decorada amb temes de l'Apocalipsi. Començarem el nostre recorregut descriptiu pel costat esquerre. Allí trobem a dos àngels sota arcs de mig punt.

A continuació trobem els símbols del Tetramorf envoltant a l'Agnus Dei. A la seva esquerra hi ha el lleó de Marc i l'àliga de Joan, mentre que a la dreta veiem a l'àngel de Sant Mateu i el bou de Sant Lluc.

Tots aquest motius estan esculpits en blocs de marbre rosa del Conflent situats entre els arcs d'aquesta façana. Els blocs es recolzen mènsules esculpides. Tres d'elles representen un cap de lleó i una un cap humà.

Els arcs estan decorats amb motius vegetals, lleons i àligues. Completa la decoració un fris amb palmetes, recolzat en mènsules esculpides amb caps d'animals, un fris amb dents de serra i una cornisa decorada amb flors.

En el nivell superior hi havia una barana decorada amb motius florals, de la que queden pocs elements.

Alguns d'ells es poden contemplar en unes vitrines.

La tribuna està formada per un espai cobert, de tres naus i dos trams.

Les seves cobertes són de voltes d'aresta, a les que es van afegir uns grans nervis cilíndrics, purament decoratius. Aquests descansen en quatre pilars i onze columnes.

La talla dels seus capitells és excepcional. Novament començarem pel costat esquerre de la façana occidental per fer la nostra descripció. El capitell del pilar d'aquest angle està decorat  amb lleons i palmetes en els costats laterals, mentre que en la cara central veiem a un personatge barbat entre dos feres. La del costat dret és un lleó amb cap humà, mentre que a l'esquerra veiem a un lleó que treu la llengua.

En aquesta façana, els capitells estan agrupats per parelles. En el primer grup veiem a lleons en els angles, que engoleixen a animals, dels que només queden les potes. En la part central de cada cara veiem un cap humà barbat i amb el cabell trenat. En el capitell del costat veiem a l'arcàngel Sant Miquel atacant al drac. L'acompanyen els arcàngels Gabriel i Rafael, que estan orant amb els braços oberts. En la cara oposada a Sant Miquel, veiem una representació de Lucifer, és a dir un simi assegut sobre un cap de lleó. Com en la majoria de capitells, es completa el conjunt amb caps humans en les parts centrals

La següent parella de capitells està formada per un capitell decorat a base de parelles de  lleons amb un cap únic i caps humans. Al seu costat veiem un capitell amb àligues i cares humanes, una d'elles fent ganyotes.

El pilar del costat dret té palmetes en les cares laterals. En la cara frontal veiem a un lleó amb cap humà, que amb un arc i una fletxa està atacant a un cérvol. Entre tots dos hi ha una figura humana, aquest cop sense barba.

En l'arc que comunica les dues naus trobem una parella de columnes. En un dels capitells veiem a parelles de lleons amb el cap comú en els angles. En els daus centrals hi ha cares humanes esculpides. L'altre capitell està decorat amb tres busts humans i un simi sortint d'entre unes grans palmetes.

En el capitell que hi ha a la dreta de l'anterior parella està decorat amb parelles de lleons amb el cap girat cap enrere.

A continuació trobem un capitell amb lleons alats, que es mosseguen les puntes de les ales.

El darrer capitell d'aquesta fila està adossat al mur sud del temple. És un dels capitells més curiosos de la tribuna, ja que els dos lleons amb que es decora s'adapten al petit espai disponible. Per aquest motiu les potes posteriors i una de les davanteres estan en la part superior del capitell i la quarta en la inferior.

La darrera fila de columnes només té dos elements, adossats al mur est de la tribuna. En tos dos casos hi ha lleons esculpits. En el de l'esquerra estan disposats de tal manera que es donen l'esquena en les cares dels capitell i es troben afrontats en els angles.

En l'altre capitell veiem lleons amb el cap girat cap al centre de les cares. Allí també hi ha un rostre humà.

Entre les dues columnes hi ha un arc de mig punt, que inicialment correspondria amb l'espai de la porta de la façana oest del temple.

El seu arc exterior està decorat amb palmetes, mentre que a l'intradós veiem flors de quatre pètals i dos lleons.

En aquest mur oriental trobem dos arcs cecs a cada banda de la porta. Cada parella es recolza en una columna decorada. La del costat dret és la més interessant de les dues, esculpida amb entrellaçats vegetals.

El seu capitell està decorat amb palmetes, mentre que el del costat esquerre té dos lleons que es donen l'esquena.

Després d'admirar els capitells de la tribuna, caldria baixar la vista al terra per contemplar les bases de les columnes, també finament tallades i on destaquen els caps d'animals, que podem veure en els angles.