Aquest és un monestir d’origen antic, hom atribueix la seva fundació a sant Martí de Dumio, bisbe de Braga al segle VI. Una inscripció, ara perduda, situaria la fundació (o reforma) a mitjan segle VII. El rei Fruela I d’Astúries (757-768) va donar el lloc de Samos a l’abat Argerico i la seva germana Sarra, fugitius dels sarraïns, per fundar (o restaurar de nou) el monestir, donació que fou confirmada el 811 per Alfons II. En aquesta línia, Ramir I va donar el monestir al bisbat i Ordoni I ho va confirmar el 853. Després d’altres donacions i confirmacions documentades, el 922 havia decaigut la vida monàstica a l’establiment, pel que Ordoni II va encarregar aquell mateix any a l’abat de Santa María de Penamaior la seva restauració.

Al segle XII, quan ja havia adoptat la rebla benedictina, el monestir va gaudir d’una llarga època de prosperitat i es va desenvolupar enfrontant-se molts cops al poder episcopal. El 1491 es va obligar la seva reforma i el 1505 va entrar a formar part de la Congregació Benedictina de Valladolid. El 1517 hi va passar a dependre el monestir de Santa María de Ferreira de Pallares (Guntín). Durant la primera meitat del segle XVI el monestir va patir els efectes devastadors d’un incendi, el que va impulsar la reconstrucció dels edificis monàstics, obres que s’anirien ampliant durant els decennis següents, com ara la construcció d’un segon claustre, començat a finals del segle XVII. Un personatge vinculat al monestir fou l’escriptor i monjo Benito Feijoo.