L'abbaye Notre-Dame d'Yerres est un ancien monastère construit entre 1124 et 1132, sous l'épiscopat d'Étienne de Senlis, et grâce au don de quatre arpents de terre d'Eustachie de Corbeil, fille de Ferry de Châtillon, épouse de Baudoin de Corbeil, puis de Jean d'Étampes, pour accueillir les religieuses en transit de maison en maison, « errantes loin de leurs maisons ». Elles venaient de différents monastères, de Champagne, de Picardie, et d'Argenteuil, après leur expulsion de l'abbaye Sainte-Marie d'Argenteuil dirigée par Héloïse. Abbaye d'Île-de-France, elle faisait partie du diocèse de Sens (de Paris à partir de 1622), et elle était établie au confluent du Réveillon et de l'Yerres, à une quinzaine de kilomètres au sud de Paris.
Étienne de Senlis donne en 1132 à ce monastère de femmes, les dîmes dans les paroisses de Villabé, Athis, Combs-la-Ville, Brie-Comte-Robert, Drancy, etc., ainsi que des églises à Villabé, Athis, Lieusaint et Évry. Il lui donne une règle en grande partie inspirée de celle de Cîteaux.
Guillaume Ier Le Loup de Senlis, bouteiller de France dès 1134, est un des bienfaiteurs de l'abbaye
En 1132, Eustachie donne la moitié de la dîme de la paroisse Saint-Marcel de Villabé pour l'entretien de la communauté de l'abbaye qu’elle venait de fonder, puis, en 1138, elle donne les dîmes d'Oysonville à l’abbaye Notre-Dame d'Yerres. Vers 1280, pour installer ses moniales, la communauté fait construire une maison à Paris, nommée plus tard maison de la Pie, qui était située au 14, rue des Nonnains-d'Hyères, à côté de l'hôtel de Sens.
L'ermitage de Notre-Dame-de-Consolation situé en forêt de Sénart est donné à l'abbaye en 1695.
L'abbaye a connu bien des vicissitudes et notamment de grandes difficultés financières, conduisant à la dégradation des bâtiments, à plusieurs reprises au cours des XVIIe et XVIIIe siècles.
Lors de la Révolution, les bénédictines sont expulsées en 1792, une partie des bâtiments est détruite en 1793 et les autres sont vendus en plusieurs lots. Une manufacture de laine occupera l'essentiel des bâtiments au cours de la deuxième moitié du XIXe siècle, jusqu'au milieu du XXe siècle. Certains éléments architecturaux font l'objet d'un classement au titre des monuments historiques.
Paul Chaslin, ancien résistant (et qui fut aussi adjoint au maire de Yerres), fondateur de l'entreprise de construction métallique GEEP Industrie (spécialisée dans la construction de bâtiments scolaires et universitaires), achète l'ancienne abbaye et y effectue d'importants travaux, qui sauvent (temporairement) l'édifice et y installe son entreprise.
Après la faillite de GEEP Industries en 1971 à la suite du non-paiement par l'État de chantiers universitaires, l'abbaye devient le siège de la SNCI (Société nouvelle de constructions industrialisées). Cette société y a ses bureaux jusqu'en 1980 avant d'être liquidée à son tour le . Les bâtiments sont ensuite à nouveau abandonnés après 1980. Les municipalités (dont l'une qui avait déclaré ne pas avoir les moyens d'intervenir pour l'abbaye mais qui est connue pour avoir dépensé dans un projet de centre aquatique dit « le Triton » qui a fermé quelques jours après son ouverture) qui se succèdent laissent les pilleurs et les intempéries faire leur « œuvre »[évasif]. Malgré la protection au titre des monuments historiques de certains éléments monumentaux, le destin de l'édifice paraît très compromis, d'autant qu'un incendie touche une partie du bâtiment, jusqu'à ce que plusieurs habitants d'Yerres ou de Brunoy, regroupés autour de l'association Sahavy (Société d'art, histoire et archéologie de la vallée de l'Yerres) recensent les éléments historiques et constituent un dossier de classement au titre des monuments historiques de l'ensemble de l'édifice.
Malgré l'avis défavorable du maire, la commission régionale du patrimoine historique, archéologique et ethnologique (COREPHAE) donne finalement un avis favorable, grâce notamment au soutien des associations qui y siégeaient, notamment la SPPEF (Société pour la protection des paysages et de l'esthétique de la France), devenue Sites et Monuments, et VMF (Vieilles maisons françaises).
L'inscription à l'inventaire supplémentaire des monuments historiques (ISMH) est prononcée en 1996 (arrêté préfectoral du ). Les bâtiments ne pouvant plus désormais être démolis, cette protection conduit, après encore plusieurs années d'incertitudes, un promoteur à concevoir un projet bénéficiant de la fiscalité Malraux, et des appartements y sont construits en 2008-2009. Ainsi ont été conciliées la restauration d'un édifice rare en Île-de-France, donc la préservation du patrimoine, et la création de logements.
De nos jours ne subsistent que le bâtiment du dortoir (XVIe siècle) et les bâtiments de la pharmacie et de l'abbesse (XVIIIe siècle), ces deux derniers renfermant des structures du XVIe siècle.
Dès 1132, quarante-cinq abbesses, de l'ordre de Saint-Benoît au titre de la Sainte Vierge, se succédèrent à la tête de l'abbaye jusqu'à la Révolution française. Elles y menaient une vie très austère. Au XIVe siècle, l'usage des œufs commença à être permis, on en mangeait quelques jours dans l'année. Agnès laissa un don pour la pitance d'œufs le jour de son anniversaire et, vers 1400, des particuliers, fondant leur obit, spécifièrent que ce jour-là chaque religieuse recevrait quatre œufs. Un autre particulier donna un fonds de terre afin que les religieuses reçoivent le jour de la Fête-Dieu le même nombre d'œufs.
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