La primera notícia que hom té de l'església de Santa Maria de Solsona és a l'acta de consagració de la Seu d'Urgell, de data incerta. Villanueva esmenta una venda a favor de Sancta Maria de Stelisona, de l’any 928 on rep el qualificatiu de domum el que podria indicar l’existència d’una comunitat de clergues. La primera consagració coneguda de l’església porta la data de 977.
Al segle XI hom té constància d'una època de prosperitat. Al 1084 els canonges ja seguien la regla de sant Agustí i tot fa pensar que anteriorment havia estat una canònica aquisgranesa. El 1070 es va consagrar un nou temple, en aquesta època hi depenien una dotzena d'esglésies, nombre que es va incrementar considerablement més endavant. El 1097 Urbà II va confirmar els privilegis dels que la canònica era beneficiària. El 1163 va tenir lloc la tercera consagració de l'església, bastida amb la intervenció d’Ermengol VII d’Urgell, aquesta casa comtal protegia la canònica, alhora que rebia també el favor dels papes, unes butlles d’Alexandre III i Climent III confirmen les possessions de Solsona. Els segles XIII i XIV foren de continuïtat, la comunitat era nombrosa i els seus béns considerables i estesos arreu. El 1299 van començar les obres encaminades a transformar l’església romànica en gòtica.
Aquest període de la seva història es va allargar fins el 1592, quan la canònica fou suprimida i es va secularitzar seguint la onada reformadora que va portar a la supressió de les canòniques seculars. L’any següent es crearia el nou bisbat de Solsona (a compte dels bisbats d’Urgell i Vic) incloent les rendes de la canònica de Santa Maria de Solsona, a més d’altres, i ocupant l’església canonical que passaria a catedral, on s’hi mantindria una col·legiata de tipus catedralici. Amb la nova situació es van anar efectuant diferents actuacions constructores que van afectar el temple romànic fins convertir-lo en el complex actual amb múltiples dependències a tocar de la catedral per acollir les dependències episcopals.
Les restes romàniques que encara es conserven corresponen a l’edifici consagrat el 1163. Aquest edifici ha sofert profundes transformacions en èpoques posteriors: la nau gòtica de començament del segle XIV i el presbiteri dels segles XVII i XVIII. Un element important entre les construccions és la capella del Claustre, on es venera la imatge de la Mare de Déu. Aquesta capella ha estat feta i refeta diverses vegades tot situant-la en indrets diferents, pel que ha anat afectant tant l’església com les dependències canonicals.
Al segle XVIII es va desmuntar la portada romànica decorada amb relleus. Ara, al seu lloc hi ha la que es va fer el 1780, amb l’èxtasi de sant Agustí. L’edifici fou incendiat el 1810 amb la Guerra del Francès, bona part de les voltes de l’església van caure i el mobiliari es va perdre, entre altres el retaule de la Mare de Déu del Claustre, obra de Jacint i Carles Moretó. La canònica estava dotada d’un claustre d’època romànica, que es va refer gairebé completament al segle XVIII. D’aquella primera construcció en resten alguns elements que es conserven al Museu Diocesà i Comarcal de Solsona. Aquell claustre es trobava a un nivell més elevat en relació amb l’església i en aquell moment es va aprofitar per refer-lo en una posició inferior. És per això que el bell portal d’escola lleidatana que comunicava amb el claustre ara es troba enlairat a manera de gran finestral.
- CAMÓS, Narcís (1657). Jardín de María. Barcelona: Plantada
- COSTA Y BOFARULL, Domingo (1959). Memorias de la ciudad de Solsona y su Iglesia. Vols. 1 i 2. Barcelona: Ed. Balmes
- GAVÍN. Josep M. (1986). Inventari d’esglésies. Vol. 19. Solsonès. Barcelona: Arxiu Gavín
- LLORENS SOLÉ, Antoni (Reed. 2006), La Mare de Déu del Claustre. Solsona: Muval
- PLANES, Ramon (1987). Catalunya romànica. Vol. XIII. El Solsonès, la Vall d’Aran. Barcelona: Enciclopèdia Catalana
- RIU I RIU, Manuel (1993). Les antigues canòniques de l'àmbit del bisbat de Solsona. L’Erol. Núm. 41
- VILLANUEVA, Jaime (1821). Viage literario a las iglesias de España. Vol. X. València: Oliveres