En el año 1152 el matrimonio formado por Melendo Armíldez y su esposa María decide donar la Iglesia de Santa María de Tórtoles al Monasterio de la Vid, de la orden premonstratense, para que establecieran una comunidad religiosa. Se establece esta como condición indispensable y en caso de no cumplirla las posesiones de Tórtoles deberían volver a la propiedad de la familia de los donantes. En una bula del Papa Alejandro III fechada en 1163 se hace constar la dependencia de la casa de Tórtoles de Esgueva del Monasterio de la Vid.

Años después, Gonzalo Pérez de Torquemada y su mujer María Armíldez, nieta de los primero donantes, firmaron un acuerdo con el abad de La Vid por el cual en dicha iglesia se establecería un priorato de la orden.

Al no fundarse ese priorato el matrimonio decide establecer un monasterio de monjas benedictinas y para su beneficio adquieren la villa de Tórtoles de Esgueva.

Se traslada una comunidad de religiosas desde San Millán de Frandovinez ya que la abadesa de esta casa era la hermana del propio Gonzalo Pérez de Torquemada, para formar una comunidad que se acaba consolidando entre 1194 y 1198. Desde este momento se ampliaría la iglesia, se levantaría el monasterio y se confirman como suyas las propiedades de Tórtoles y aquellas que ya pertenecían a Frandovinez.

En el siglo XIII siguen haciendo ampliaciones, será el caso de la sala capitular y el claustro, del mismo modo que se amplía y enriquece la iglesia.

En esta misma época toma los hábitos María Armíldez que había quedado viuda y se convierte en abadesa del monasterio.

Ya en el siglo XVI, en los primeros años, siguen haciendo reformas. Levantan un claustro superior y remodelan la sala capitular. En ella se celebraron los Capítulos Generales de la orden premonstratense, con quienes conservaban una excelente relación, en el año 1507.

Pasados tres siglos, concretamente en el año 1811, las Cortes abolieron algunos de los privilegios del monasterio. Parte de sus bienes fueron enajenados y además perdieron los derechos sobre la villa de Tórtoles de Esgueva lo que provocó el inicio de la decadencia de la casa.

Durante la época de la Desamortización de Mendizabal aún consiguen resistir e incluso llevan a cabo una obra de restauración gracias a la ayuda del Monasterio de Palacios de Benaber, pero el monasterio continuaba su declive.

Resistirían hasta el siglo XX. Ya en 1973 la comunidad de monjas decide trasladarse a Aranda de Duero. El monasterio pasaría a ser propiedad privada en 1985 y desde entonces ha sufrido transformaciones para adaptarse a los nuevos usos del edificio. Una parte se ha convertido en hotel y otra se ha dedicado a fábrica de quesos.