No se sabe cuándo fue fundado exactamente el Monasterio de San Salvador de Leyre, pero ya existe documentación que constata su aparición como monasterio benedictino a mediados del siglo IX. Sus abades también ejercieron como obispos de Pamplona durante el siglo XI. El rey Teobaldo I de Navarra ordenó su conversión en monasterio cisterciense en 1239 debido a su falta de disciplina religiosa, pero el cambio no se hizo efectivo hasta 1307, durante el reinado de Luis I. Durante ese tiempo se produjo una encarnizado pleito entre monjes negros (benedictinos) y blancos (cistercienses) por la posesión del monasterio, que debilitó a la institución. Por lo tanto, fue un monasterio benedictino hasta 1307, año en que se introdujo la reforma cisterciense hasta 1836.

A lo largo de su historia, el número de monjes osciló entre 10 a mediados del siglo XVI y 32 a comienzos del siglo XIX. Los monjes también ejercían servicios religiosos en las poblaciones vecinas. El monasterio disponía de tierras en Navarra, Aragón y Francia y contaba con una renta anual de 3.000 ducados, aunque mantuvo pleitos con villas y monasterios cercanos sobre los tributos que se le debían hasta el siglo XVIII. Se convirtió en el centro de peregrinaciones de la comarca debido a que guardaba las reliquias de las santas Nunilo y Alodia.

A causa del escaso nivel cultural del monasterio, las Cortes de Navarra ordenaron que algunos monjes adquiriesen estudios universitarios a finales del siglo XVI. Posteriormente, el monasterio se incorporó a la Congregación de la Corona de Aragón en 1634, lo que sirvió para elevar la formación general de los monjes. Con el tiempo, algunos llegaron a regentar cátedras en la universidad de la Congregación en Huesca.

El monasterio sufrió un grave incendio el 29 de octubre de 1800, pero se reconstruyó en poco tiempo gracias al apoyo de la Corona. La Guerra de la Independencia (1808-1814) interrumpió la vida del monasterio. Primero, los monjes tuvieron que entregar forzosamente parte de sus provisiones a las tropas francesas. Después, en diciembre de 1809, el monasterio fue cerrado debido al Real Decreto de 18 de agosto de ese año disponiendo que todas las órdenes regulares, monacales, mendicantes y clericales existentes en los dominios de España quedasen suprimidas.

Los monjes volvieron a ocupar el monasterio el 15 de junio de 1814, tras el fin del conflicto. Sin embargo, tuvieron muchos problemas para recuperar sus antiguos bienes y propiedades. El Trienio Liberal (1820-1823) volvió a interrumpir la vida del monasterio, que fue cerrado de nuevo el 29 de febrero de 1821, debido a la Ley sobre monasterios y conventos de 25 de octubre de 1820. Los monjes volvieron al monasterio el 4 de diciembre de 1823, tras la caída de los liberales, aunque tardaron varios años en recuperar de nuevo sus propiedades. El monasterio fue suprimido definitivamente el 16 de febrero de 1836, en cumplimiento de los decretos de exclaustración de 1835.

El Archivo del Monasterio de San Salvador de Leyre es, junto al de la Catedral de Pamplona, una fuente documental esencial para la historia del Reino de Navarra. Una parte de la documentación del antiguo archivo monástico se custodia en el Archivo Histórico Nacional de Madrid, concretamente la parte más antigua, y otra en el Archivo General de Navarra.