Les primeres notícies del temple de Santa Maria de Fulliensis daten de l'any 1078, quan apareix citada en el testament d'Adalaidis, filla del vescomte Ramon de Cardona. Probablement aquesta referència escrita ens parla d'un temple pre-romànic, doncs l'actual església es va consagrar el 22 de setembre de 1082 pel bisbe d'Urgell, Bernat Guillem. Onze anys més tard, passava a dependre del monestir de Sant Benet de Bages.

Ben aviat va començar a rebre nombroses donacions, que li van permetre adquirir una certa rellevància. Els senyors del castell de Sant Esteve de Castellfollit van posar sota la tutela d'aquest priorat l'església de Sant Vicenç, situada dins dels murs de la fortificació.

Vers el segle XV, el monestir va iniciar un període de decadència. Felip II va demanar al papa Climent VIII que sant Benet de Bages i les seves possessions, entre les que es trobava el priorat, passessin a dependre de Santa Maria de Montserrat, que a la seva vegada depenia de San Benito el Real de Valladolid. El pontífex va emetre una butlla en 1593, per la que confirmava aquestes relacions de dependències.

Gràcies a això, el priorat va poder recuperar-se i entre els segles XVII i XVIII va viure una nova etapa d'esplendor, que va propiciar la construcció d'un nou edifici, actualment utilitzat com a casa de colonies.

En 1835 va perdre la condició de priorat degut a la desamortització de Mendizábal. Això provocà el seu abandonament i per tant un progressiu deteriorament. Per sort, en 1935 es va catalogar com a monument gràcies a la intervenció de l'arquitecte Jeroni Martorell. Malauradament, aquesta protecció només va durar un any, ja que durant la Guerra Civil va ser descatalogat.  En 1981 va ser declarat monument historicoartístic d'interès local.

L'església que podem veure es va construir en el segle XI, tot i que estat força modificada, especialment en època gòtica.

Té planta de creu llatina, amb una nau i un transsepte. La nau està capçada a l'est per un absis quadrat.

L'absis està decorat seguint la tradició llombarda. El mur est presenta tres sèries d'arcs cecs, separats per lesenes. Al seu damunt hi trobem un fris de dents de serra. En l'espai central s'obre una finestra de mig punt i doble esqueixada, coronada amb una senzilla arquivolta. La decoració a base d'arcs cecs i lesenes es repeteix en els murs laterals, tot i que el del costat nord ha quedat gairebé ocult en la seva totalitat per una capella gòtica.

La nau principal està coberta amb una volta de perfil apuntat, mentre que l'absis i el transsepte tenen voltes de mig punt. La intersecció entre la nau i el transsepte dóna lloc a una cúpula semiesfèrica, sostinguda per trompes en els angles. Exteriorment adopta la forma d'un cimbori semicircular, coronat per un petit cos de planta quadrada i una teulada a quatre aigües.

En el transsepte s'obrien dos absis semicirculars, que no han arribat fins als nostres dies. En el braç nord va ser eliminat per construir una capella gòtica. Durant les darreres restauracions, es va reconstruir una petita part del que havia estat el seu traçat.

També es va eliminar l'absis del costat sud, en aquest cas per construir-hi una sagristia. Quan es va enderrocar aquesta, es va tornar a reconstruir l'absis semicircular.

Els braços del transsepte i la nau lateral estan il·luminats gràcies a finestres de mig punt i doble esqueixada similars a la que trobem en l'absis central. Trobem una finestra en cadascun dels murs oest dels braços del transsepte i també dues en cada mur lateral de la nau. Les més properes al transsepte han estat parcial o totalment cegades per la construcció de noves estructures, com per exemple dues capelles gòtiques en el mur nord i una barroca en el sud.

Completa la il·luminació del temple dos ulls de bou, un obert en el braç sud del transsepte i un altre als peus de la nau.

En el braç nord del transsepte s'obre una finestra coronellada, però molt restaurada. Està formada per tres arcs, que es recolzen en mainells amb els capitells mensuliformes.

S'accedia al temple per tres portes. En el mur sud i protegida per un atri de factura posterior, trobem una senzilla porta de mig punt, resseguida per una senzilla motllura, parcialment desapareguda. Té el timpà llis, totalment refet.

Aquest atri, cobert amb volta apuntada, allotja en el seu interior un arcosoli i una ossera.

En el braç nord del transsepte s'obre una altra porta, també de mig punt, fet amb grans dovelles i protegit per un guadapols.

En el mur oest s'obria una altra porta rectangular, actualment convertida en un gran finestral. Malauradament també hi ha estat afegida una reixa, molt separada del vidre, que no permet introduir l'objectiu d'una càmera, ni evitar els reflexes i per tant no es pot veure ni fotografiar l'interior.

Al costat nord de l'església trobem les restes d'una gran sala rectangular, feta amb filades de carreus, força irregulars, però de grans dimensions. Tot sembla indicar que aquesta edificació correspon a la part més antiga del priorat.

A l'altre costat del temple trobem l'antic celler medieval, de construcció gòtica. Es tracta d'una sala rectangular, coberta amb volta apuntada. Al seu damunt es va construir una segona planta, de la que només es conserven tres arcs apuntats. S'accedeix a aquest segon pis per una escala situada en un petit pati, que hi ha a l'oest de l'antic celler. Malauradament, novament els vidres i les reixes no ens permeten veure ni fotografiar-hi res, una veritable llàstima. Cal demanar una visita concertada a l'oficina de turisme de l'Anoia per poder accedir a l'interior del priorat.