Une abbaye cistercienne est fondée en 1149 par des moines de Bonnefont-en-Comminges. Elle est d'abord implantée dans la commune de Saissac, sur le site de Campania. En 1152, elle reçoit d'importantes possessions à Villelongue. L'annexe qu'elle fonde à cet endroit devenant plus puissante que la maison mère, les deux communautés fusionnent en 1177. L'abbatiale est achevée vers 1220.

Ayant choisi de s'opposer à l'hérésie cathare, l'abbaye de Villelongue obtient des protections royales. Les biens confisqués aux hérétiques viennent l'enrichir et lui permettent de poursuivre les travaux. En 1347, l'abbatiale romane est démolie à mi-hauteur. La partie supérieure est reconstruite dans le style gothique. Le cloître est refait vers 1300.

Cependant, un lent déclin s'amorce peu après. Les mœurs des moines se relâchent (création de chambres à la place des dortoirs). Cette décadence est accélérée à partir du XVIe siècle par le passage sous le régime de la commende et par les pillages des calvinistes durant les guerres de religion. C'est vers cette époque que la partie occidentale de l'abbatiale est détruite.

A la révolution, c'est une abbaye moribonde qui est vendue comme bien national. Elle est dépecée par ses propriétaires successifs. Au début du XXe siècle, un nouvel acquéreur, A.Maissiat, fait classer les restes de l'abbaye (1916). Des restaurations ont depuis été depuis menées par les différents propriétaires et les amis de l'abbaye de Villelongue.