Naast de basiliek bevindt zich de Premonstratenzerabdij.
De abdij werd opgericht tussen 1124 en 1128 door de Heilige Norbertus op initiatief van de erfgenamen van Wouter Berthout, Heer van Grimbergen.
In 1566 werd de abdij door de beeldenstormers in brand gestoken. In 1796 werd zij afgeschaft door de Franse administratieve overheid en in 1798 afgebroken.
Door de aanwezigheid van een handjevol oudgedienden van vóór de opheffing bleef de continuïteit echter verzekerd.
Vanaf 1835 ontstond er een nieuwe gemeenschap van Norbertijnen, die in 1840 plechtig bevestigd werd waardoor de abdij een nieuw leven werd ingeblazen.
De Classicistische pastorie dateert van 1768.
Na de Eerste Wereldoorlog werd het hele gebouwencomplex grondig gerestaureerd, waardoor de Kanunniken van de Orde der Norbertijnen een fraaie woon- en werkomgeving hebben. De abdij van Grimbergen is de oudste nog functionerende Norbertijnerabdij ter wereld.
Zij is niet toegankelijk voor het publiek.