Des de la seva fundació i fins el 15 de febrer de 2025 fou un monestir de monges clarisses. Després d’un fracassat intent de fundació a l’antic casal reial de Valldaura de Cerdanyola (1325), la reina adquirí el mas Pedralbes i emprengué la construcció de l’església i el convent. La comunitat era formada inicialment per 14 monges, i el 1327 s’hi instal·là la mateixa reina, ja vídua, i s’hi feu construir un petit palau, que ordenà destruir en el seu testament (1363), del qual recentment han aparegut vestigis a l’edifici del noviciat; la reina hi residí fins a la seva mort (1364) i feu construir també la seva tomba entre el claustre i l’església. El monestir adquirí gràcies a la seva protecció importants rendes i drets sobre les esglésies de Sarrià, amb la jurisdicció sobre la vila i el terme, Granyena de Segarra (Segarra), Vacarisses (Vallès Occidental), Llardecans (Segrià), Sant Feliu de Buixalleu (Selva), Orcau (Pallars Jussà), Codony (Camp de Tarragona), Maials (Segrià) i la Solana (País Valencià). Tota aquesta riquesa, la decidida acció de les primeres abadesses i les dotacions de les seves monges, filles de noblesa catalana o de ciutadans importants de Barcelona, feu arribar aviat la comunitat a 50 religioses. L’any 1472 hi fou firmada la capitulació de Pedralbes. El monestir fou afectat el 1495 per la reforma de l’orde (clarissa). El 1835 perdé les seves rendes, però ha subsistit la seva comunitat (actualment d’una trentena de monges). La religiosa Eulàlia Anzizu i Vila (1868-1916) contribuí a la restauració de l’església i publicà el primer intent d’història del monestir.
Interior del museu del monestir de Pedralbes, situat en l’antic dormitori
JoMV
L’església és un notable exponent de l’art gòtic català; té set trams de voltes d’ogives i capelles entre els contraforts, obra potser de l’arquitecte Bertran Riquer o Bernat de Roca. El claustre, d’uns quaranta metres de costat, consta de tres pisos: els dos inferiors, del segle XIV, i el tercer, acabat el 1412. Altres peces remarcables són el dormitori, el menjador i la sala capitular (1419), que donen al claustre, i sobretot la petita capella de Sant Miquel (abans oratori de l’abadessa Francesca Saportella), decorada el 1346 per Ferrer Bassa amb frescs d’inspiració italiana, de l’escola de Siena.
Al costat del monestir hi ha l’edifici dit el Conventet, que fou residència dels franciscans que tenien cura del culte de l’església i actualment és de propietat privada (enriquida amb una col·lecció de taules, escultures i pintures medievals).
El 1975 es construí un nou convent per a la petita comunitat de monges clarisses —6 monges el 2024— a l’antic hort gran, per tal de cedir la major part de les instal·lacions antigues del convent a la ciutat de Barcelona, que les reconvertí en museu, inaugurat el 1983. El 15 de febrer de 2025 les tres religioses que encara hi vivien es traslladaran al monestir que la congregació té a Vilobí d’Onyar (Selva).
A finals del segle XX, el Museu monestir de Pedralbes passà a formar part del Museu d’Història de la Ciutat de Barcelona (MHCB), i des de 2012 torna a ser un ens independent amb una gestió pròpia sota la tutela de l’Institut de Cultura de Barcelona (ICUB).
Entre els anys 1993 i 2004, el dormidor i la sala de la Reina allotjaren una petita part de la col·lecció Thyssen-Bornemisza, que el 2004 fou traslladada al Museu Nacional d’Art de Catalunya (MNAC).
L’any 2026, coincidint amb el 700 aniversari del monestir, es presentaren els primers resultats d’un estudi científic sobre vuit tombes intactes del període fundacional del recinte. El projecte, iniciat el 2024, ha permès exhumar i analitzar les restes de vint-i-cinc individus i revisar les atribucions històriques de diverses tombes. En el cas de la tomba d’Elisenda de Montcada, s’hi ha trobat una caixa de fusta medieval que contenia les restes de la reina, embolcallades amb un teixit similar al cotó. L’estudi antropològic conclou que Elisenda morí al voltant dels setanta anys, que feia més d’1,60 metres d’alçada i que patia una malaltia metabòlica associada a una alimentació excessiva. Les anàlisis també han detectat evidències tèxtils que indiquen que fou enterrada amb hàbit de monja, tot i que mai no arribà a professar. En el cas del sepulcre atribuït a Artal de Foces, no s’hi ha identificat cap individu masculí, sinó dues dones i tres nens.