Opactwo zostało założone w roku 1140 przez Aleksandra, biskupa Lincoln, dla Kanoników Regularnych Świętego Augustyna, a ściślej mówiąc dla pewnego odłamu tego zakonu zwanego arrouaisianami (od opactwa w Arrouaise w północnej Francji). Ich korzenie sięgają wspólnot pustelniczych, które zamieszkiwały lasy Artois, a po przyjęciu reguły augustiańskiej mnisi wyróżniali się nadal tym, że nie nosili czarnych habitów, ale pozostali przy białych. Informacja to o tyle istotna, że augustianie w Anglii zwani byli właśnie „Czarnymi Kanonikami” (Black Cannons).
Dorchester ma bardzo długą historię. Było ważnym rzymskim miastem Mercji, a od 634 roku siedzibą biskupstwa założonego przez św. Biriniusa przybyłego tutaj z rozkazu papieża Honoriusza I. Stolica Mercji w roku 1085 została przeniesiona do Lincoln, a wraz z nią i siedziba biskupia. Jednak już pół wieku później ufundowano na tym miejscu opactwo pod wezwaniem śś. Piotra, Pawła i Biriniusa. Opactwo zostało hojnie uposażone ziemiami i dziesięcinami z terenów byłego biskupstwa, w tym dwunastoma parafiami. Pierwszym opatem był prawdopodobnie Alured, którego imię wzmiankowane jest w kronikach z roku 1146 i 1163, a jego następcy mieli zarządzać tym bogatym i wpływowym opactwem przez następne 500 lat. Niestety, na skutek reformacyjnej pożogi nie przetrwało wiele świadectw z tego okresu, a jedynym ważnym dokumentem pozostającym w Dorchester jest potwierdzenie donacji kościoła przez króla Jana, wydanego przez lorda Dugdale.
Ostatnim opatem Dorchester był John Mershe, wybrany w 1533 roku. Mershe rok później wraz z pięcioma mnichami podpisał Akt Supremacji uznając zwierzchność króla nad Kościołem. Otrzymał wtedy pensję wysokości 22 funtów rocznie. Mnisi wierni Rzymowi zmuszeni zostali do opuszczenia klasztoru, ale Mershe nie cieszył się długo ani swoim urzędem, ani królewskimi srebrnikami. W roku 1539, podobnie jak wiele innych klasztorów zlikwidowano i Dorchester Abbey. Według ówczesnej wyceny opactwo było warte około 220 funtów.
Henryk VIII zastrzegł większą część posiadłości dla założonego przez niego Holy Trinity College, dla dziekana i prebendariuszy, ale zostało to odwołane w pierwszym roku panowania jego syna Edwarda VI i poklasztorne włości zakupił miejscowy szlachcic Edmund Ashefeld. W kościele można zobaczyć rekonstrukcję konfesji świętego Biriniusa, której oryginał został zniszczony podczas reformacji (jakżeby inaczej!). Losy relikwii nie są znane. 
W kościele można zobaczyć piękne witraże, w tym „okno Różdżki Jessego”, średniowieczne freski i kilka różnych sarkofagów z rzeźbionymi figurami nagrobnymi, także dobrze znanego „zarozumiałego rycerza”, przedstawiającego prawdopodobnie Sir Johna Holcombe’a, który zmarł w 1270 roku. Nagrobek nieszczęsnego Sir Johna został umieszczony przez heretyków w parku obok i przez setki pełnił role ogrodowego krasnala. Różni ludzie naskrobali na jego pomniku własne imiona, deklaracje miłości i tym podobne. Na szczęście w XIX wieku wrócił do wnętrza, co sprawiło, ze jedyne przekleństwa jakie widnieją na nagrobku, są już przykładem piękna archaicznej angielszczyzny.
