Sembla que fou la primitiva catedral d’Osca de l’època mossàrab, que després de la conquesta cristiana es traslladà a l’antiga mesquita major. El rei Pere I cedí aquesta església a l’abat Frotard de Sant Ponç de Tomeres, que el 1097 hi fundà un priorat benedictí dependent d’aquella abadia. El 1117 fou aterrada la primitiva edificació i s’aixecà l’actual, que no s’acabà fins a mitjan s XVII. És un edifici de tres naus, amb absis semicircular i coberta amb volta de canó. El cimbori fou construït entre el 1236 i el 1240 i, a la fi del s XIII, hom construí la capella de Sant Ponç i la torre. La nau central té restes de pintura mural. El claustre, del s XII, és obra de l’anomenat Mestre de Sant Joan de la Penya, que sembla ésser Deia d’Aresa. Alguns dels seus magnífics capitells són còpia dels originals, que es guarden al museu provincial d’Osca. L’antiga sala capitular és ara una capella on es guarden els sepulcres del rei Alfons I el Bataller, que hi fou traslladat modernament des de l’abadia de Montaragó, i el del rei Ramir II el Monjo, que es retirà en aquest monestir després de pactar el casament de Peronella amb Ramon Berenguer IV. S'aprofità per a la seva tomba un sarcòfag romà del s II. Subsistí com a priorat fins el 1533, que el suprimí el rei Carles I; més tard fou destinat a parròquia i ha estat restaurat fa pocs anys.