Las excavaciones llevadas a cabo en 1905-15 descubrieron restos de una iglesia del siglo V, lo que confirma esta temprana fecha. En el siglo VI, hay constancia de un abad Florianus que fue abbas ex monasterio de Romeno, lo que probablemente sea una referencia a Romainmôtier. El monasterio primitivo se deterioró y fue reconstruido por el duque Chramnelenus. Este monasterio reconstruido fue puesto bajo la regla monástica de San Columbano en el año 642. La iglesia del siglo V fue ampliada y en el siglo VII se construyó una segunda iglesia con un coro rectangular. La segunda iglesia se construyó en el lado sur de la primera. El Papa Esteban II visitó el monasterio en el año 753 cuando viajaba para reunirse con Pepín el Breve y, según la tradición, consagró las iglesias de los Santos Pedro y Pablo. En el siglo IX, Romainmôtier conoció otro periodo de decadencia. Los abades laicos tomaron posesión del monasterio. En el año 888, el rey güelfo Rodolfo I de Borgoña cedió el priorato y sus tierras a su hermana Adelheid, esposa del duque de Borgoña, Ricardo II. El 14 de junio de 928/929, Adelaida cedió el monasterio y sus tierras a la abadía de Cluny. Bajo la abadía de Cluny, el priorato de Romainmôtier vivió su tercera edad de oro. El abad Odilo de Cluny, que residió más de una vez en Romainmôtier, hizo construir la iglesia actual a finales del siglo X. Esta iglesia se inspiró en la segunda iglesia de la abadía de Cluny. A principios del siglo XII, la iglesia se modificó con la construcción de un nártex ornamentado y, en el siglo XIII, de un pórtico. Las últimas modificaciones se realizaron en 1445. Tras una crisis financiera en el siglo XIV, el monasterio se recuperó y alcanzó su máximo poder a finales del siglo XIV y principios del XV. A mediados del siglo XV pasó a manos seculares de la dinastía de los Saboya y sus asociados. Los ingresos de la abadía se convirtieron en una fuente de ingresos personales y las reglas monásticas se respetaron cada vez menos. Cuando llegó la Reforma Protestante (1536), el monasterio ya estaba en declive. En el siglo XIV todavía vivían en el priorato unos veinte monjes. En el siglo XVI eran unos diez. A pesar de las protestas de Friburgo, Berna secularizó el priorato el 27 de enero de 1537. La iglesia del priorato, que ahora se utilizaba para el servicio reformado, fue dañada y reconstruida. La casa del prior se convirtió en un castillo para el Vogt bernés y el resto de los edificios fueron alquilados o vendidos. Sólo algunas de las propiedades más alejadas se salvaron de ser tomadas por Berna. Algunos monjes se instalaron en Vaux-et-Chantegrue y crearon un sencillo priorato rural, que fue abolido durante la Revolución Francesa. Los edificios del priorato fueron restaurados en 1899-1915 y de nuevo en 1992-2000.