En origen, el monasterio fue construido en estilo románico, pero fue demolido en su totalidad y reedificado en el siglo XVI, esta vez en estilo herreriano, de los siglos XVII y XVIII. Su portada es barroca, del siglo XVI, con columnas corintias y un relieve de san Millán a caballo, que es una imitación simplificada del lienzo del retablo mayor de la iglesia. Es obra del arquitecto Pablo de Basave y del escultor Diego de Lizarraga. El conjunto engloba el claustro principal y el de la luna, el salón de reyes, la iglesia, la sacristía y la antigua biblioteca monástica.