L’església
És una construcció del final del segle XI que, malgrat les modificacions posteriors, sobretot d’època gòtica, ha conservat la seva estructura. Consta de planta de creu llatina, formada per l’encreuament de la nau principal amb un transsepte, i un absis quadrangular a l’est. Al mur nord de la nau principal es van obrir dues capelles gòtiques emmarcades amb arcs apuntats, i al mur sud, una capella abarrocada. Els dos braços del transsepte havien estat capçats per dos absis semicirculars que van ser substituïts posteriorment per dos edificis quadrangulars (una capella gòtica al braç nord i una sagristia al sud). Un cop enderrocada la sagristia, es va reconstruir del tot l’absis lateral sud, i en part el del nord, adossat a la capella. Al punt d’intersecció de la nau amb el transsepte s’aixeca una cúpula, sobre trompes als angles, que a l’exterior pren la forma d’un cimbori circular coronat per un segon cos quadrat, poc sortint. A l’oest sobresurt també un singular campanar d’espadanya amb tres obertures.
El conjunt de cobertes és format per una volta apuntada, lleugerament sobrealçada, en la nau principal, i una volta de mig punt a l’absis central i als dos braços del transsepte. Les zones corresponents al punt d’arrancada de la volta de mig punt s’han fet amb carreus ben carejats i polits, mentre que el seu tancament l’han obrat amb blocs sense treballar i col·locats a plec de llibre. La volta del braç sud és reforçada amb un arc toral, recolzat sobre dues carasses a manera de mènsules, que dona pas a una altra capella gòtica situada al fons d’aquest braç.
El temple és il·luminat per finestres de diverses característiques. Al centre de l’absis principal hi ha una finestra de doble esqueixada, coronada amb un arc de mig punt i una arquivolta a l’exterior. Al lateral del braç sud del creuer trobem tres ulls de bou, mentre que al del braç nord s’obre una finestra coronella modificada, formada per tres arquets que reposen, en els punts intermedis, sobre dos mainells amb capitells mensuliformes. Al mur oest dels dos braços hi ha també una finestra de doble esqueixada acabada en un arc de mig punt, i a cada lateral de la nau principal n’hi ha dues de semblants. A la façana oest trobem un ull de bou.
L’edifici té tres portes: una d’oberta al sud, romànica i de composició senzilla, coronada amb un arc de mig punt motllurat que envolta un timpà llis refet, i que es va protegir més tard amb un atri cobert amb volta apuntada, amb osseres als laterals; una altra al frontal del braç nord del transsepte, amb un arc de mig punt fet amb grans dovelles i coronat per una arquivolta que sobresurt de la paret, solcada per un filet central; i, finalment, la porta oberta a l’oest, que ha estat reconvertida en finestral modernament.
L’aparell de l’obra romànica és fet amb carreus ben treballats, disposats en filades horitzontals. A l’absis central, sota un fris en dents de serra, hi ha tres sèries d’arcuacions cegues, sostingudes per mènsules, entre lesenes.
Les edificacions del priorat
El priorat consistia en un conjunt de construccions situades als costats nord i sud de l’església. Adossats a la façana nord es conserven els basaments d’una sala rectangular, amb murs fets amb blocs de pedra força grans, disposats irregularment però tendents a formar filades. Aquest edifici tenia una porta que accedia al camí ral, i sembla que és la part més antiga que s’ha conservat del priorat.
Adossat a la façana sud de l’església, ja amb característiques gòtiques, hi ha l’antic celler del priorat, cobert amb volta apuntada, a sobre del qual resten tres arcs apuntats que pertanyien a una construcció de la segona planta. També al sud, a tocar de la carretera, s’aixeca un edifici del segle XVIII, de planta rectangular i teulada de doble vessant, que correspon a l’última ampliació del priorat. Entre aquest edifici, utilitzat com a casa de colònies, i les construccions de la façana sud de l’església, hi ha una petita sala que formava part del celler i un pati des d’on arrenca l’escala que pujava al pis superior i a sobre l’atri de la porta d’entrada.
La història
L’església, documentada ja el 1078 en el testament d’Adalès, filla dels vescomtes de Cardona, va ser consagrada el 1082, i el 1093 va passar a dependre del monestir de Sant Benet de Bages. Va rebre nombroses donacions i va adquirir noves finques. El 1217, l’església de Sant Vicenç del castell de Castellfollit ja depenia del priorat. Al segle XV va iniciar una certa decadència. El 1593, el papa Climent VIII va emetre una butlla per la qual el monestir de Sant Benet de Bages passava a dependre del monestir de Montserrat, amb totes les seves pertinences, entre elles el priorat. Cap a la fi del segle XVII, i sobretot al segle XVIII, el priorat va viure una nova etapa d’esplendor, durant la qual es va construir un nou edifici monacal. Al llarg del temps, els habitants de Castellfollit, que ja des del segle XVII assistien a la nova església edificada dins el poble, van deixar d’acudir de manera regular a Santa Maria.
Després de l’exclaustració del 1835, va perdre la categoria de priorat, i l’últim prior benedictí que hi va viure fou Fra Àngel Ximénez, que es va quedar a la vila com a rector. Després d’un període d’abandó, gràcies a la intervenció de l’arquitecte Jeroni Martorell, el 1935 es va catalogar el priorat com a monument, però fou descatalogat durant la guerra civil de 1936-39, i fins l’any 1981 no va ser declarat monument historicoartístic d’interès provincial. A partir d’aquest any la Diputació de Barcelona i la Generalitat van col·laborar en la seva restauració.