És difícil tenir notícies del passat d'aquest monestir, doncs va es va perdre gairebé tot l'arxiu documental. L'any 1011, el monestir de Sant Miquel de Cuixà, propietari del lloc i de l'església ja existent, decideix fundar-hi una abadia. És la darrera fundació realitzada pel bisbe abat Oliba.

El 26 de Juliol de l'any 1045 es procedeix a consagrar el solar. En aquest moment es marca amb creus i es delimita el terreny que ocuparà el cenobi. A aquest acte van assistir el propi abat de Cuixà i bisbe d'Osona, Oliba, l'arquebisbe Guifré de Narbona, el comte Gausfred de Rosselló, Bernat bisbe de Coserans, el comte Ponç d'Empúries, el bisbe de Girona Pere de Carcasona, el bisbe Arnau de Magalona, el bisbe Froteri de Nemaus, Berenguer, bisbe d’Elna i Arnulf bisbe de Roda. Aquest gran nombre d'autoritats fa pensar en la importància que havia de tenir el cenobi en el moment de la seva fundació, feta amb gran solemnitat.

Sembla la construcció de l'església patí diverses interrupcions doncs Guillem de Fonolleres va interposar un plet al·legant que l’alou on s'estava construint el temple havia estat cedit al seu pare pel comte Gausfred. El litigi es va resoldre a favor del monestir de Cuixà, dons el 14 d'octubre es va consagrar el temple pel bisbe Berenguer Guifré de Girona en presència de Guifré, arquebisbe de Narbona, i dels bisbes Guillem d’Osona, Berenguer de Barcelona, Guillem d’Urgell i Ramon d’Elna.

El cenobi va rebre nombroses donacions dels comtes d'Empúries, doncs es trobava dins del seu comtat i també dels de Barcelona i Girona, com en el testament de la comtessa Ermessenda i en el de Ramon Berenguer III. Gràcies a deixes com aquestes, Sant Miquel de Fluvià va anar augmentant el seu patrimoni i poder, especialment entre els segles XI i XIII.

El març del 1303 el comte Ponç-Hug IV d’Empúries i el seu fill Huguet, que es trobaven al monestir de Sant Miquel de Fluvià, reconegueren davant el bisbe de Girona i de diversos abats el privilegi atorgat pels seus avantpassats, segons el quals diversos monestirs, entre els que es trobava el de Sant Miquel eren lliures de prestar diversos serveis al comtat.

A partir del segle XIV s'inicia la decadència del cenobi, agreujada pels conflictes bèl·lics en que es va veure sotmès. Per aquest motiu, el papa Climent VIII va decidir posar-lo sota la jurisdicció de Sant Pere de Galligants. Aquesta vinculació no va ser efectiva fins l'any 1613, doncs a finals del segle XVI encara trobem la dependència respecte a Cuixà.

En 1835 es va produir la desamortització de les propietats del monestir, en el que ja feia anys que no vivia cap monjo. L'església va continuar desenvolupant les tasques de parròquia.

L'església és un edifici espectacular i malauradament molt oblidat. La seva construcció barreja els trets característics del romànic català característic dels comtats d'Empúries, Peralada i del Roselló, amb el romànic llombard que començava a introduir-se a la resta de comtats catalans. Malauradament és l'únic element que es conserva del cenobi medieval.

El temple té planta basilical amb tres naus i transsepte destacat. En ell s'obren tres absis semicirculars.

La nau central i el transsepte estan cobertes per volta de canó, però les laterals la volta és de quart de cercle. La volta de la nau central es va ensorrar parcialment i es va haver de reconstruir, d'aquí que tingui perfil apuntat en tots els trams a excepció del primer, que conserva la volta de canó original.

Les naus estan separades per arcs formers de mig punt, que es recolzen en pilars rectangulars. Aquests pilars tenen adossades columnes semicirculars, on descansen els arcs torals que reforcen la volta de la nau principal i les de les naus laterals. 

Les columnes dels arcs torals de la nau central tenen capitells decorats. Començarem la nostra descripció pel capitell més occidental del mur nord. És de tipus vegetal, dividit en dos registres. L'inferior està decorat amb fulles vegetals, mentre que en el superior veiem volutes en els angles, que surten de la boca de tres caps d'animal, que es troben en la part central de les cares del capitell. L'altre capitell d'aquest arc és un dels més interessants del temple. A la part inferior hi ha vuit petits arcs recolzats en columnes. En l'interior de cada arc hi ha una fulla en forma de llança. En el registre superior veiem a un personatge que està té el cos corbat i amb el cap en posició horitzontal. Sosté amb la mà dreta un bastó i amb l'esquerra agafa la decoració vegetal del capitell. Al costat del personatge hi ha un gos amb el cap girat cap enrere. A les cares laterals hi ha dos personatges més, que porten una crossa. L'àbac està decorat amb motius vegetals entrellaçats.

En el següent arc trobem un capitell dividit també en dos espais. En el registre inferior hi ha una decoració vegetal distribuïda en dos fileres. En la part superior veiem un cap barbat en la part central del capitell. El flanquegen dues cares d'animals. En els extrems curts també trobem dos caps humans, però força deteriorats. L'altre capitell de l'arc està decorat amb fulles i espirals. També veiem dos caps d'animals en els laterals del capitell.

En l'arc més proper al presbiteri veiem el capitell més deteriorat de tots. Està decorat amb motius vegetals i geomètrics. L'astràgal està decorat amb mitges boles. A l'altra banda de l'arc trobem un capitell on també es combinen els mateixos motius decoratius. En el registre inferior veiem, un enreixat de tradició aràbiga, mentre que a la part superior veiem motius vegetals i relleus en espiral.

En el transsepte també trobem quatre capitells més, que corresponen als arcs torals. En l'angle sud-oest veiem un capitell dividit en dos espais. En l'inferior podem veure dos rengles de fulles, separades per petites columnes amb capitells, mentre que a la part superior veiem un personatge, esculpit de manera molt esquemàtica, que aixeca els braços. Aquests es fonen amb les volutes que hi ha als angles del capitell. En les cares laterals també veiem un rostre humà. L'altre capitell d'aquest presenta la mateixa disposició en dos registres. L'inferior és molt similar al del capitell anterior. En canvi, en el registre superior, veiem a un personatge en la cara frontal que alça les mans per sostenir amb elles un element escultòric, com si fos un atlant. En els dos capitells l'àbac està esculpit amb un escacat.

En l'arc del sector nord del transsepte veiem un capitell de tipus vegetals i un capitell on es combinen els elements vegetals amb els geomètrics. En tots dos casos, com en el costat sud, l'àbac és escacat.

També estan decorats els capitells de l'arc triomfal. Tots dos presenten decoració vegetal en el registre inferior. En el capitell septentrional es van representar tres personatges, un a cada cara, sense que s'hagi pogut identificar quina es la seva identitat. El del costat meridional també presenta a tres personatges vestits amb túnica i que sostenen un objecte al seu davant. S'han interpretat com a monjos.

L'absis central està decorat amb cinc arcs de mig punt recolzats en columnes. Els seus capitells estan decorats amb motius vegetals, motius geomètrics o bé caps humans o animals.

El capitell més a l'esquerra és de tipus vegetal, amb dos nivells de fulles i volutes en els angles. A continuació tenim un capitell en que la part inferior està ocupada per un motiu geomètric, mentre que en la part superior hi ha un personatge en cada cara que sostenen alguna cosa situada en els angles. El tercer capitell és novament de temàtica vegetal, la mateixa temàtica del darrer, en el que també podem veure una columna

Una cornisa recorre el presbiteri en el punt on comença la volta absidal. Està decorada amb motius geomètrics i vegetals.

Per la part exterior l'absis està decorat amb quatre lesenes que delimiten també cinc espais, on trobem una finestra a cadascun d'ells.

Les tres centrals estan decorades amb columnes i capitells.

Els capitells de la finestra central i de la situada vers a migdia són molt similars i de temàtica vegetal, inspirats en el capitell corinti clàssic.

En canvi, en els dos capitells de la finestra de tramuntana veiem a ocells situats a banda i banda d'una copa, en la que estan bevent.

L'absis està decorat amb un fris d'arcs cecs típicament llombards. Estan acabats en petites mènsules en les que es van esculpir caps humans, a excepció de la central, que té un cap d'ós.

Per sobre d'aquest fris veiem una cornisa decorada amb motius geomètrics, a base de cercles concèntrics.

En l'època baixmedieval es va fortificar tot l'edifici amb merlets i matacans. També la capçalera va ser fortificada, construint una torre sobre l'absis principal.

Els absis laterals són molt més petits, però segueixen la decoració típicament llombarda, amb arcs cecs i lesenes. En la part central del tambor absidal s'obre una finestra de mig punt i doble esqueixada. L'absis del costat sud va ser reconstruït durant les obres de restauració que es van fer a meitats del segle XX.

El campanar és un altre dels elements destacats de Sant Miquel de Fluvià. És una gran torre de planta quadrangular, situada al nord del temple, però separada de la nau lateral per uns pocs centímetres. Inicialment era una torre exempta, però quan es va fortificar el temple es va unir al temple amb dos petits murs i es va obrir una porta en el mur nord del transsepte. Està fet amb carreus ben polits, a diferència de l'església, el que fa pensar que es va construir posteriorment, ja ben entrat el segle XII.

Està formada per un alt podi sobre la que s'alcen tres pisos, al que posteriorment se li va afegir un quart quan es va fortificar el temple. En el sòcol només s'obren tres finestres, una en cada mur, d'un sol biaix.

Es creu que els carreus utilitzats per a la fortificació, diferents a la resta de la torre, van ser reaprofitats del claustre, que es va enderrocar parcialment quan es va fortificar l'edifici.

En el primer pis hi ha dues finestres en cadascun dels murs, a excepció del mur sud, que no té cap obertura en cap dels pisos.

En els dos pisos superiors podem veure dues parelles de finestres geminades en cada mur. La separació entre els pisos es fa mitjançant decoració llombarda a base d'un fris de dents de serra i arcuacions cegues.

Alguns dels capitells mensuliformes de les finestres geminades presenten petits relleus geomètrics, flors i caps humans.

En el segle XVI el temple va patir algunes alteracions, com per exemple la construcció d'una nova porta d'accés en estil gòtic, però ja amb clares influències renaixentistes. En la llinda consta la seva data de construcció, 1532.

Aquesta llinda està mutilada, doncs va rebre l'impacte d'una bala de canó.

Destaquen les representacions d'àngels i bèsties en els muntants.

Al costat de la porta veiem una làpida sepulcral de l'any 1258.

També en el segle XVI es va construir un cor elevat en la part més occidental del temple. Destaca la clau de volta on es va esculpir un Agnus Dei.

A migdia del temple s'aixecava el claustre i les dependències monacals. Malauradament, aquestes van ser derruïdes en gran part quan es va fortificar el temple, doncs es va construir un fossar que l'envoltava i que va comportar l'eliminació de la galeria nord del claustre i bona part de les est i oest.

Amb el pas dels segles, aquest espai va passar a mans particulars i es va convertir en un hort. Per sort, en els darrers anys s'ha procedit a comprar aquest espai i fer excavacions arqueològiques que han permès interpretar les restes trobades.

També es va aprofitar per enderrocar la sagristia, que havia estat afegida al costat sud del transsepte.

En el claustre s'ha identificat el perímetre del pati interior, doncs en alguns sectors s'ha conservat el podi.

Durant les excavacions i amb anterioritat s'ha localitzat alguns capitells que formaven part del claustre. En l'interior del temple se'n conserven alguns.