A tihanyi bencés monostort I. András király (1046-1060) 1055-ben alapította Szent Ányos és Szűz Mária tiszteletére. Az alapító királyt itt temették el 1060-ban. A kolostor alapító oklevele a legrégebbi, eredeti formájában fennmaradt magyarországi oklevél, melynek latin nyelvű szövegében magyar szavakat, kifejezéseket is használtak. Ezért a magyar nyelv legrégibb írásos emléke is.
Szent Ányos (Anianus) titulusa a történeti Magyarországon és a környező országokban szinte egyedülálló jelenség. A hagyomány szerint Szent Ányos Orléans püspökeként imáival megmentette városát Attila hunjainak dúlásától, tiszteletét a francia uralkodók évszázadokon át gondosan ápolták. Nem tisztázott, miként került a szent tisztelete hazánkba, de bizonyosan az alapító királlyal hozható kapcsolatba.
A középkori kolostorról csak a XVI-XVII. századi ábrázolások alapján alkothatunk képet. Az egyenes szentélyzáródású, keletelt templomhoz dél felől csatlakozott a szabályos kolostor négyszög, mely a nyugati oldalon a templomnál rövidebb volt. Napjainkra az egész együttes szinte nyomtalanul eltűnt, alig tizenegynéhány kőfaragvány és a szinte érintetlenül ránk maradt XI. századi altemplom fennmaradása minden bizonnyal az itt eltemetett I. András tiszteletéhez kapcsolható.
Magyarország történetében a XVI-XVII. század jelentős változásokat hozott. A török támadások miatt a szerzetesi élet megszűnt Tihanyban, a kolostorba katonák költöztek. Az épületegyüttes végvárrá vált, védelmi szempontok szerint átalakították. Köréje erődítést építettek.
A török elleni felszabadító háborúk után a királyi kamara a felszabadított területeken álló birtokokat ún. fegyverváltság kifizetése után adta vissza egykori tulajdonosaiknak. Tihanyért ezt a magyarországi bencés rend nem tudta kifizetni. Így 1702-ben az ausztriai Altenburgi Bencés Apátságnak tulajdonába került. A Pannonhalmi Bencés Apátság csak 1716-ban tudta visszavásárolni Altenburgtól.
A XVIII. század három apát nevével fémjelezhető, akik egy-egy történeti, építéstörténeti periódust képviselnek a kolostor életében. 1716-1740-ig Grassó Villebald, 1740-1760-ig Lécs Ágoston, 1760-1786-ig Vajda Sámuel volt az apát. Először a szerzetesi élet alapfeltételeinek megteremtése és a kolostor birtokainak pénzügyi stabilizálása volt a fő cél. Az 1720-as évektől megindult a templom és a kolostor újjáépítése, amit 1763-ban tűzvész szakított meg. Feltételezhető, hogy 1740 után, Lécs Ágoston idején, már egységes építészeti koncepció alapján folytatódott az építkezés, és készült el a templom a kolostor szárnyaival együtt jelenlegi formájában. A templomot 1754-ben szentelték fel ideiglenesen. A végleges felszentelésre csak 20 év múlva került sor.
1786-ban II. József a bencés rendet is felosztotta. A rend tagjai 1802-ben térhettek vissza Tihanyba.
A XVIII. századi fellendüléshez képest az anyagi és szellemi lehetőségek alaposan megváltoztak ebben az évszázadban. Az 1880-as évekre az épületegyüttes nagyon rossz állapotba került, és felvetődött az is, hogy a templomot teljes egészében újjá kellene építeni. Cziegler Győző építész, a Műegyetem tanára 1889-1890 között megoldotta a templom és kolostor szerkezeti problémáit, és az épületegyüttest teljesen felújította.
1950-ben ismét el kellett hagyniuk a szerzeteseknek a rendházat. A plébánia megmaradt, a rendházba először szegényház, később múzeum költözött. A Bencés Rend 1990-ben térhetett vissza Tihanyba, de a kolostor-együttest csak 1994-ben kapta vissza a Magyar Államtól.