Originariamente fue dedicado a los santos Fecundo y Primitivo. Desde sus inicios fue uno de los monasterios más importantes y más protegidos por la monarquía y la nobleza. En la segunda mitad del siglo XI Alfonso VI, a instancia del Papa Gregorio VII impulsó la reforma promulgada por Cluny. El monasterio de Sahagún fue de los primeros de Castilla y León en adoptar estas nuevas reglas y se convirtió en un foco irradiador de la reforma, al depender directamente de Cluny. El monarca estableció en Sahagún su corte en los periodos hibernales. También manifestó la voluntad de ser enterrado junto al templo del monasterio y no en el panteón real San Isidoro de León.  A principios del siglo XX se van realizaron excavaciones arqueológicas en el lado occidental del templo, donde se localizó un amplio espacio funerario. En él se encontraron los restos del monarca, de sus esposas y buena parte de los nobles de su corte. 

El monasterio fue arrasado el 13 de mayo de 1835, en el momento de su exclaustración.  Son muy pocos los vestigios que nos han llegado. Sólo una pequeña parte del templo, la portalada y una de las dos torres campanario

El templo se construyó en el siglo XIII y era de grandes dimensiones. En su lado septentrional había adosada la capilla de San Mancio. Está formada por una única nave dividida en tres tramos y cubierta con bóvedas de crucería. Tal y como queda reflejado en la inscripción de la consagración del altar (1184), originariamente fue dedicada a San Benito. Los capiteles en que se apoyan los arcos apuntados y los nervios están decorados con capiteles vegetales. 

En la cabecera del templo se levantaban dos torres de campanario. Eran de similares características. Desgraciadamente sólo se ha conservado una, gracias a que alojaba el reloj de la villa y no fue destruida cuando se arrasó el monasterio. Se da la casualidad que acababa de ser restaurada. A la izquierda de la torre se pueden ver los restos de la otra, que fue incendiada.

El otro elemento que nos ha llegado del monasterio es la portalada del templo. En 1662 se sustituyó la original románica. Al desaparecer el templo, se ha conservado como un arco triunfal que atraviesa la carretera

Durante unas tareas de restauración se encontró una escultura de San Juan esculpida hacia el año 1240, que todavía conserva restos de policromía. Es probable que formara parte de la portalada románica del templo. En la actualidad se conserva en el interior de la iglesia de San Tirso, a pocos metros del monasterio.