Le prieuré appartenait à l'ancien diocèse de Bourges et dépendait du prieuré de Souvigny. Il a probablement été fondé postérieurement à 1152 car il ne figure pas sur l'énumération des biens de ce dernier dans la bulle du pape Eugène III en date du 23 février 1152.

Des fouilles menées par Eugène Le Brun (Le Brun, 1913) lui ont permis d'affirmer qu'au 15e siècle le prieuré possédait de surcroit "un vaste bâtiment perpendiculaire à la chapelle".

Au début du 18e siècle, le prieuré est voué à l'abandon et se trouve peu à peu transformé en ferme. Il passe de main en main jusqu'à la Révolution où il est possession de Jean-Gilbert Truchy, maire du Veurdre qui le loue à Antoine Dutet journalier pour "jouir de la maison de Saint-Mayol, de l'étable et du cellier, couvert de paille, attenant à la grange, et veiller à la sureté de la grange, de la chapelle et du grenier au dessus de la maison" (Le Brun, 1913, p. 163). Il appartient à Nicolas Lescanne en 1871 qui le loue comme "locature de Saint-Mayeul située commune du Veurdre et consistant en bâtiments d'habitation et d'exploitation, terres, prés et vignes" à Gabriel Martinat, cultivateur (AD 03 : 3E 4146). Après avoir changé de mains, il est acheté en 1902 par le propriétaire du château de la Beaume, Charles Le Brun. A cette époque la chapelle "est dans un état voisin de la ruine" ayant été transformée en remise et porcherie, un porte charretière perçant le mur gouttereau sud (Le Brun, 1913, fig. 1 ; 2 ; 4). Cette chapelle est restaurée à partir de 1904, restauration au cours de laquelle sont découvertes des peintures murales, datées par les historiens des années 1300 dans le chœur, restaurées à leur tour en 1909 par Henri Charrier, artiste peintre à Paris. Par la suite un musé y est installé.

Dans le premier quart du 20e siècle Eugène Le Brun décrit ainsi le reste du prieuré : "La grange n'a aucun intérêt par contre, l'ancienne maison des moines, qui date vraisemblablement du commencement du XVe siècle, présente encore un aspect gracieux et pittoresque avec son rez-de-chaussée surmonté d'un haut toit de tuiles, trois fois plus haut que la façade de la maison, et percé de deux mansardes donnant accès dans un vaste grenier auquel on monte par un escalier extérieur. la façade, du côté de la chapelle est percée d'une fenêtre et de deux portes. A l'intérieur se trouvent deux grandes pièces, qui toutes deux autrefois étaient éclairées par des fenêtres, dont les meneaux sont aujourd'hui détruits, et qui sont en partie masquées par un galandage. Une de ces salles possède une vaste cheminée. Contre cette maison, se trouve une petite construction qui renferme un four à pain."