L'abbaye de Lessay est fondée en 1056 par les barons de la Haye-du-Puits (Richard Turstin Haldup et son fils Eudes Capel). La charte confirmant la fondation n'est signée qu'en 1080. Elle est parrainée par Guillaume le Conquérant et Geoffroy de Montbray, évêque de Coutances. L'abbaye est initialement peuplée par des moines de l'abbaye bénédictine du Bec-Hélouin. La datation de l'édifice pose problème. L'abbatiale est construite entre la fin du XIe siècle et le début du XIIe.
Si en 1098, lorsque Eudes Capel est enterré dans le chœur, ce dernier est achevé, Lessay recèle certainement les plus anciennes voûtes d'ogives, antérieures à celles de Durham en Angleterre.

Si, au contraire, lors de cette inhumation, le chœur n'est pas terminé et qu'il n'est achevé que dans la première moitié du XIIe siècle, ces voûtes ne sont pas les plus précoces.
La dédicace de l'église en 1178 se fait probablement bien après son achèvement. L'église est fortement endommagée pendant la guerre de 100 ans. En 1385, l'abbé Pierre Le Roy décide de la reconstruire à l'identique.
L'histoire de l'abbaye est ensuite assez classique : après un déclin aggravé par le passage sous le régime de la commende, une restauration est entreprise au XVIIIe siècle par la Congrégation de Saint-Maur.

On doit aux mauristes les bâtiments monastiques actuels. Malgré leurs efforts, l'abbaye est moribonde lorsque arrive la Révolution. Les bâtiments sont vendus et l'abbatiale est transformée en église paroissiale.

La Seconde guerre mondiale faillit être fatale à Lessay, les Allemands ayant procédé à un plasticage en règle de l'abbatiale. Les nombreux dégâts ont été soigneusement réparés après la guerre, sous la direction des Monuments historiques (Yves-Marie Froidevaux), de 1945 à 1958. Cette restauration est généralement considérée comme particulièrement réussie.