Počátky sázavského kláštera sahají do první poloviny 11. století, kdy poustevník Prokop kolem sebe shromáždil skupinu zájemců o řeholní život. Kolem roku 1032 se toto dosud neformální společenství proměnilo zásluhou knížete Oldřicha v benediktinské opatství. Sázavský klášter však oplýval jednou zvláštností.
Zdejší mniši na rozdíl od ostatních klášterů v Čechách, kde se celebrovalo latinsky, používali tzv. staroslověnskou liturgii, jež volně navazovala na působení sv. Cyrila a Metoděje. Slovanská liturgie se na Sázavě udržela až do konce Prokopova života (+ 1053). V roce 1055 za vlády knížete Spytihněva II. byli jeho žáci ze Sázavy vyhnáni. Odešli do Uher a šest let strávili v baziliánském slovanském klášteře ve Visegrádu. Nejspíš zde navázali osobní přátelské vztahy s kyjevskými mnichy, což se zúročilo po jejich návratu do Čech v roce 1061, kdy byli povoláni zpět do Sázavy knížetem a budoucím prvním českým králem Vratislavem I. Nastalo období živých kontaktů a kulturních výměn s mnichy z Pečerské Lávry. Pod vedením opatů Víta, Jimrama a Božetěcha se Sázava stala křižovatkou na hranici kulturního světa západního a východního křesťanství. Slovanská etapa kláštera skončila v roce 1096, kdy byli staroslověnští benediktini vyhnáni a posléze nahrazeni latinským konventem z Břevnova.
Původní klášter vybudovaný sv. Prokopem, byl celý vystavěn ze dřeva. Kamennou výstavbu přineslo až období po návratu slovanských mnichů. Její počátky jsou spojeny s úřadem uměnímilovného opata Božetěcha , kdy vznikla a v roce 1095 byla vysvěcena východní část nového kamenného kostela.
Latinský konvent v mnohém navazoval na dílo svých předchůdců. Pokračovala stavba nového výstavného hlavního chrámu, dál se rozvíjela i tvorba literární, která též měla své předchůdce ve slovanském období. V 70. letech 12. století zde vznikl významný historický spis z okruhu tzv. pokračovatelů Kosmových- Kronika mnicha sázavského. Především však pokračovala práce legendistická věnovaná zakladateli kláštera. Skupinu původně staroslověnských legend doplnily nyní legendy latinské. Cílem této tvorby bylo poukázat na Prokopovu svatost a dosáhnut jeho kanonizace. Snaha sázavských řeholníků byla úspěšně završena v roce 1204. Prokopova slavnostního svatořečení na Sázavě se kromě dalších hostů zúčastnili také král Přemysl Otakar I. a papežský legát Quido.
Dobu velkého rozkvětu prožil klášter ve 14. století, kdy zde došlo jak k rozsáhlým stavebním pracím, tak i ke vzniku významných malířských děl. Gotická přestavba kostela začala již ve 13. století budováním nové krypty, nadzemní práce pak byly zahájeny v roce 1315. Po polovině 14. století se stavby ujala huť prvního stavitele pražské katedrály, Matyáše z Arrasu,. Tehdy byl změněn plán kostela z baziliky na halové trojlodí. Ambiciózní stavba sázavského chrámu však nebyla nikdy nedokončena. Za husitských válek byly pro nedostatek peněz práce přerušeny a z plánovaného trojlodí zůstalo jen monumentální torzo. V době lucemburské se budoval nejen nový kostel, ale došlo i k přestavbě konventu a prelatury. Ze 14. století pochází unikátní soubor fresek v kapitulní síni datovaný do doby kolem roku 1370. Nejznámější z těchto maleb je tzv. Sázavská madona, zpodobení P. Marie, vedoucí za ruku malého Ježíška.
V husitském období klášter neutrpěl přímé škody, přišel však o většinu svého majetku a sám se dostal do světských rukou. V důsledku toho začaly klášterní budovy postupně chátrat. Po třicetileté válce, v době rekatolizace, odkoupil břevnovský opat celý klášterní areál spolu s částí jeho bývalého panství, což umožnilo následnou obnovu kláštera. Kromě stavební obnovy se začala také znovu rozvíjet svatoprokopská úcta. Klášter se stal cílem četných poutníků. Od začátku 18. století vznikala kolem kláštera různá poutní zastavení opředená příběhy ze života sv. Prokopa.
V roce 1746 klášter postihl zničující požár, což teprve vedlo k zásadní přestavbě, která se týkala jak konventních budov, tak také kostela. Pozdně barokní obnova podle plánů Kryštofa Ignáce Dietzenhofera klášter velmi pozměnila a téměř setřela jeho původní středověký charakter.
V době vrcholného barokního rozmachu Josef II. Sázavský klášter zrušil. Stalo se tak v roce 1785. Roku 1809 areál získal šlechtického majitele, který jej začal využívat jako své sídlo. Původně konventní kostel sv. Prokopa se stal kostelem farním. Po roce 1869 dal nový majitel přestavět někdejší konvent v neorenesančním stylu, aby lépe odpovídal požadavkům zámeckého života.
Za první republiky, v roce 1932 se část areálu dostala zpět do rukou benediktinů, kteří zde zamýšleli obnovit řeholní život. V roce 1940 proto na Sázavu přišel emauzský benediktin P. Method Klement, který zde působil jako farář. Vinou války a poválečné situace však k obnově kláštera nedošlo. Po roce 1948 byl areál zestátněn a následně byl zpracován koncept jeho obnovy. V roce 1962 získal Sázavský klášter statut národní kulturní památky a jeho správu převzal Státní památkový ústav. Od 60. do 90. let 20. století v areálu probíhal systematický archeologický výzkum, který přispěl osvětlení minulosti celé lokality.
Po roce 1989 vznikla složitá majetkoprávní situace, neboť nároky na restituci části areálu uplatňovala jak rodina dědiců posledních světských majitelů, tak i emauzský klášter. Vedle nich se o svá práva hlásila i zdejší farnost. V současné době patří část někdejšího kláštera státu, část Římskokatolické farnosti Sázava - Černé Budy a dokončují se jednání o navrácení jiných částí areálu Opatství Panny Marie a sv. Jana Křtitele v Praze Emauzích. Objekt spravuje Národní památkový ústav.