Los orígenes del monasterio de Saint-Martial de Limoges están escasamente documentados y se basan principalmente en relatos y crónicas antiguas, especialmente la de Adémar de Chabannes (c. 988–1034), monje del propio cenobio. No es hasta el siglo IX cuando empiezan a aparecer referencias y documentos más fiables. Paralelamente, la investigación arqueológica ha permitido documentar la ocupación religiosa del lugar desde los siglos III y IV.

Detalle de Totius Lemovici et confinium provinciarum... (1594)
Bibliothèque nationale de France
El monasterio se desarrolló en torno a la tumba de san Marcial de Limoges, considerado el primer obispo de la diócesis. Según la tradición, Marcial habría llegado a la ciudad a mediados del siglo III o, más probablemente, a comienzos del IV, enviado desde Roma por el papa con fines evangelizadores. Formaba parte de un grupo de siete misioneros destinados a cristianizar la Galia (Gaciano, Trófimo, Saturnino, Pablo, Dionisio, Austremonio y el propio Marcial), que se repartieron por el territorio. Su sepulcro se convirtió en lugar de culto, y una comunidad de clérigos se encargaba de su mantenimiento. Esta comunidad está documentada por primera vez en el testamento de san Aredio, fechado en el año 572.
Es probable que estos clérigos estuvieran vinculados a la catedral de Limoges, y no fue hasta el año 848 cuando obtuvieron la autorización de Carlos el Calvo († 877) para adoptar la Regla de San Benito, siguiendo la reforma impulsada por Benito de Aniane, a pesar de la oposición episcopal. En torno a la figura del santo se construyó una cripta con su sepulcro, adosada a la basílica de Saint-Pierre, así como una iglesia para las ceremonias litúrgicas. A mediados del siglo IX se levantó una nueva iglesia dedicada al Salvador (Saint-Sauveur).

Interpretación de la iglesia del siglo XVIII
Publicada en L’abbaye de Saint-Martial de Limoges (1901)
El monasterio sufrió una invasión normanda, probablemente en el año 888, que obligó a los monjes a huir, llevándose temporalmente las reliquias de san Marcial. La iglesia fue reconstruida a mediados del siglo X tras un incendio, y nuevamente reedificada a comienzos del siglo XI. El nuevo edificio fue consagrado en 1028, aunque las obras continuaron durante ese siglo y en épocas posteriores, motivadas sobre todo por nuevos incendios ocurridos en 1053 y 1060.
En 1063, la abadía de Saint-Martial fue vendida a Cluny por los vizcondes de Limoges, a pesar de la oposición de la comunidad. Este hecho marcó el inicio de un período de prosperidad: el creciente prestigio del monasterio incrementó sus riquezas y lo convirtió en un importante centro de peregrinación. En 1097, una bula del papa Urbano II confirmó sus posesiones y lo puso bajo su autoridad directa. Cabe destacar su scriptorium y su biblioteca, de la que se han conservado diversos manuscritos. También favoreció la actividad de los orfebres y esmaltadores de Limoges, cuyas obras y técnicas se difundieron ampliamente.
A finales del siglo XIII, el monasterio entraba en decadencia y, en el siglo XIV, sufrió gravemente los efectos de la guerra de los Cien Años, lo que agravó su situación. No obstante, en 1387 se independizó de Cluny, pero las dificultades económicas persistieron y, en 1439, la subsistencia de la comunidad ya era muy precaria. Aun así, se mantuvo activa hasta que el relajamiento de las costumbres condujo a su secularización definitiva en 1535. Convertida en colegiata, la institución subsistió hasta la Revolución Francesa, siendo suprimida en 1791.
El lugar quedó abandonado y, poco después, fue desmantelado. En 1806 desaparecieron los últimos vestigios y se abrió la calle de Saint-Martial, siguiendo el eje de la nave de la antigua iglesia. A partir de 1959, se han llevado a cabo diversas excavaciones arqueológicas que han sacado a la luz los restos de las iglesias funerarias de Saint-Pierre-du-Sépulcre y de Sainte-Marie-de-la-Courtine, la iglesia monástica carolingia de Saint-Sauveur, la necrópolis y el propio sepulcro de san Marcial.
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Actualmente, los restos de la antigua abadía se encuentran en el subsuelo de la ciudad, en la calle de Saint-Martial, en el centro de Limoges