L’histoire du prieuré débute vers 970 avec la donation d’une église paroissiale par un seigneur local, à l’abbaye auvergnate de Manglieu. Celle-ci envoie alors quelques moines bénédictins fonder en terre forézienne un prieuré placé sous la protection de saint Domnin.
Un prieuré rural étape de pèlerinageÀ la fois prieurale et paroissiale, l’église, de grandes dimensions, peut aussi accueillir les pèlerins qui font étape à Champdieu sur le chemin de Compostelle.Datés du 11e siècle, la crypte et le chœur constituent les éléments les plus anciens de l’édifice. La nef, avec sa voûte en berceau et son plan typique de l’art roman classique date probablement du 12e siècle. Elle présente de nombreux chapiteaux aux motifs figurés qui déclinent le message de la sirène du porche d’entrée. Avec sa queue double, elle représente la dualité de l’homme et du monde.
Organisation des bâtiments conventuelsOrganisés autour d’un cloître, les bâtiments conventuels conservent pour l’essentiel leur configuration médiévale. Ils se composent de caves, d’un four banal, d'une cuisine, d’un réfectoire, d’un dortoir, d’une salle capitulaire et du logement du prieur. Le mur sud du réfectoire est décoré d’une fresque du 15e siècle, qui représente la Cène.Ces bâtiments, ainsi que l’église sont fortifiés au 14e siècle, lorsque la guerre de Cent Ans jette sur les routes foréziennes les « Routiers » ou « Tards-Venus », ces guerriers devenus mercenaires. Par peur des pillages, Champdieu se dote alors d’un mur d’enceinte comprenant un système de portes défensives et de remparts.