La fundación de la canónica agustiniana de Santa Maria de Vilabertran fue obra de Pere Rigau (o Rigald) sacerdote encargado de una antigua iglesia levantada en este lugar de la que se tienen noticias desde el 969. Hacia 1069, aquel Pere Rigau había reunido algunos clérigos que vivían allí, en aquel tiempo recibió donaciones a favor de la comunidad.
Aquel monasterio seguiría alguna regla de tipo canonical propia y no es hasta el 1100 que se menciona la sujeción a la Regla de San Agustín. Pronto los antiguos edificios serían insuficientes y en 1080 el abad Rigau empezó las obras de una nueva basílica, que fue consagrada veinte años más tarde, en 1100. Muy pronto el cenobio adquirió prestigio, y a la muerte del fundador (el 1104 ) este fue venerado como santo. En aquella época, los canónigos de Vilabertran participaron en la fundación de otras comunidades, como la canónica de Santa Maria de Lledó; el 1089, cuando se fundó el establecimiento de Lledó, su primer prior, Juan, salió de Vilabertran. También la canónica de Santa Maria del Camp (en el Rosellón) fundada en 1090 por el mismo Rigau, o Santa Maria de l'Om, entre otras.
Muestra de su importancia es la lápida sepulcral de Alfonso el Casto (fallecido en 1196) que se conserva en los muros de la iglesia y que se cree que contenía alguna parte del cuerpo del monarca. También fue escenario de la boda entre Jaime II y Blanca de Nápoles, el 1295. En el siglo XV se fortificó el monasterio y se levantó el palacio gótico. En 1592 la canónica fue secularizada y se convirtió en una colegiata regida por un arcipreste, con once canónigos. En 1794 los franceses saquearon el monasterio y se inició la ruina, se perdió el archivo y la biblioteca y las tumbas de la iglesia fueron destruidas. La colegiata subsistió hasta 1835, cuando pasó a ser una simple parroquia.
La iglesia es de planta basilical, la de la época del abad Rigau. Se conserva una bella cruz procesional gótica, del siglo XIV. Hay también un austero claustro románico, del siglo XII. La sala capitular y las otras dependencias se conservan, pero con muchas modificaciones a causa de haber pasado por manos de particulares. El palacio abacial fue construido a principios del siglo XV, a pesar de su estado de conservación, es uno de los mejores ejemplos de este tipo de arquitectura de esta época.
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