O mosteiro beneditino de Vilar de Frades terá sido fundado em 566 pelo bispo S. Martinho de Dume. A sua total ruína, na sequência das invasões muçulmanas, levou a uma completa reconstrução românica do cenóbio quinhentos anos mais tarde, em 1070, por encomenda de D. Godinho Viegas. Logo no início do século XIV a propriedade encontra-se despovoada, e em 1425 é entregue a uma nova congregação, dirigida por Mestre João Vicente, futuro bispo de Lamego e Viseu, os Cónegos de S. Salvador de Vilar de Frades, conhecidos por Lóios por lhes ter sido doada a Igreja de Santo Elói, em Lisboa, designação que perdurou mesmo quando o nome da congregação foi alterado.
Da primitiva construção resta apenas o portal, com três arquivoltas ricamente ornamentadas de seres fabulosos e elementos naturalistas e geométricos, assentes em colunelos com capitéis historiados representando um bestiário típico do românico; existem ainda vestígios de uma janela e os arranques da torre sul, onde hoje se integra o portal.
A partir do século XVI várias obras de ampliação e remodelação começam a alterar substancialmente a feição do antigo mosteiro românico e de toda a cerca conventual, datando de meados de quinhentos uma segunda torre, a norte, os dormitórios, o refeitório, a cozinha, a biblioteca e o claustro, ao centro do qual se erigiu um chafariz de mármore, mandado talhar em Lisboa em 1596, composto por duas taças com bicas em forma de carrancas (SANTA MARIA, 1697). Quinhentistas são ainda o cadeiral do coro, o órgão da igreja e o retábulo do altar-mor, pertencendo já a finais do século o retábulo do Espírito Santo. Mas as obras manuelinas estão entre as mais impressionantes, conservando-se o portal principal em asa de cesto e terminação conupial, integrado em alfiz, e enquadrado por dois grandes colunelos ao modo de troncos podados, ao qual se acede por um alpendre saliente, e no interior a elegante e complexa abóbada nervurada cobrindo a nave única desta igreja-salão, com vasta capela-mor (concluída apenas em meados do século XVII). De salientar ainda a abóbada do braço sul do transepto, muito ornamentada. A autoria destas obras foi recentemente atribuída a João Lopes o Velho, famoso arquitecto dividido entre a Galiza e o Norte de Portugal (RAMOS, Maria Teresa C. F. Oliveira, 1990, p. 99).
O corpo da igreja sofreu posterior intervenção seiscentista, com a finalização da capela-mor e a reconstrução do corpo da igreja, então em mau estado. No século XVIII a fachada principal é por sua vez remodelada, integrando-se o portal do século XI na torre sul.
Existem na igreja vários revestimentos azulejares de grande interesse, alguns seiscentistas, assinados e datados de 1742 forrando duas capelas do interior, e outros já do século XVIII, possivelmente de fabrico regional e bastante raros (SIMÕES, J.M. Santos, 1979, p. 95). O altar-mor é uma peça de talha imponente, em estilo nacional, datado de 1697. Destacam-se ainda duas telas de Pedro Alexandrino, na sacristia (construída no século XVIII), e algumas valiosas esculturas.
O belo chafariz antes localizado no pátio do convento, e classificado como Monumento Nacional, foi transferido para Barcelos em 1967. O actual chafariz terá sido mandado edificar pelo reitor Joaquim Lopes da Costa entre 1790 e 1792 (VINHAS, 1998). Assente num soco de apenas um degrau, o tanque circular recebe ao centro a coluna, assente sobre fuste quadrangular, totalmente decorada com motivos vegetalistas. Sobre esta foi colocada uma secção piramidal onde se aplicaram quatro cabeças de golfinho, dos quais jorra a água que alimenta o chafariz. O conjunto é rematado por uma coroa fechada, sustentada por quatro aves.
IPPAR, 2000, e Catarina Oliveira, DIDA/ IGESPAR, I. P./ 2010

Decreto n.º 7/2013, DR, 1.ª série, n.º 87, de 7-05-2013 (sem restrições) (ampliou a classificação e alterou a designação) (ver Decreto)
Procedimento prorrogado até 30 de junho de 2013 pelo Decreto-Lei n.º 265/2012, DR, 1.ª série, n.º 251, de 28-12-2012 (ver Diploma)
Anúncio n.º 13371/2012, DR, 2.ª série, n.º 169, de 31-08-2012 (ver Anúncio)
Procedimento prorrogado pelo Decreto-Lei n.º 115/2011, DR, 1.ª série, n.º 232, de 5-12-2011 (ver Diploma)
Parecer favorável de 26-10-2011 da SPAA do Conselho Nacional de Cultura
Proposta de 1-07-2011 da DRC do Norte para a reclassificação, com a designação de "Conjunto constituído pela Igreja e Convento de Vilar de Frades, Cerca e outros elementos construídos na sua envolvente
Declaração de rectificação n.º 467/2011, DR, 2.ª série, n.º 39, de 24 de Fevereiro (ver Declaração)
Procedimento prorrogado pelo Despacho n.º 19338/2010, DR, 2.ª série, n.º 252, de 30 de Dezembro (ver Despacho)
Despacho de abertura de 16-10-2001 do vice-presidente do IPPAR
Proposta de 11-10-2001 da DR do Porto do IPPAR para a reclassificação da Igreja de Vilar de Frades, passando a incluir a cerca bem como outros elementos construídos na envolvente exterior à cerca
Decreto n.º 32 973, DG, I Série n.º 175, de 18-08-1943 (classificou o Chafariz monumental existente no pátio do extinto convento anexo à igreja de Vilar de Frades) (ver Decreto)
Decreto de 16-06-1910, DG, n.º 136, de 23-06-1910 (classificou a Igreja de Vilar de Frades) (ver Decreto)