Longtemps attribuée aux Pères du Jura saint Romain et saint Lupicin, venus, au milieu du Ve siècle dans le vallon du Nozon pour y fonder un ermitage,
Romainmôtier semblerait, plus sûrement, selon les dernières recherches, devoir son origine à un premier établissement monastique installé sur un habitat gallo-romain.

Datés du VIe ou VIIe siècles, les vestiges de la première église, retrouvée en 1905-1907 dans le sous-sol de l'église actuelle, ne livrent qu'une information imprécise sur la première fondation.

Le monastère passera aux mains de l'abbaye de Cluny avant l'An Mil et six siècles d'histoire commune avec la grande congrégation bourguignonne donneront à l'église ses contours actuels: les bandes lombardes de ses murs extérieurs, une imposante avant-nef et un choeur gothique du XIIIe siècle.
Romainmôtier est le plus ancien monastère connu sur le territoire suisse.