Fondée vers 820 par le famille de saint Théodard l’abbaye de Montauriol, sous le patronage de saint Martin, prit par la suite le nom de Saint-Théodard, ancien archevêque de Narbonne, mort dans cette abbaye en 893. Elle accueillit les moines bénédictins.
Rattachée dans un premier temps à l’abbaye de Saint-Antonin en Rouergue, elle fut par la suite sous la dépendance de l’abbaye de La Chaise-Dieu de 1079 à 1318, date à laquelle le pape Jean XXII la rendit indépendante.
Lors de la création du diocèse de Montauban en 1317 c’est l’église de l’abbaye de Montauriol qui devint la cathédrale du diocèse et le premier évêque de Montauban fut Bertrand de Bistour abbé de cette abbaye. Les évêques de Montauban ont eu leur résidence dans les locaux de l’abbaye jusqu’en 1396 date à laquelle Bertrand Robert de Saint-Jal acheta aussi une maison dans la ville de Montauban, rue de la Comédie, pour en faire une nouvelle résidence des évêques de Montauban jusqu’en 1476.
L’abbaye et l’église de Montauriol furent définitivement détruites en 1567.