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Inaugurada em 1707, é um templo de grande suntuosidade. O interior apresenta painéis de madeira e talha dourada. O cadeiral do coro alto, é um dos conjuntos mais representativos do país cujos espaldares de painéis em relevo, narram a vida de S. Bento. O órgão, uma das peças mais emblemáticas de organaria em Portugal, foi inaugurado em 2001, após cuidadoso restauro, com sonoridades de flautas, violões, trombetas, címbalos, clarins, cornetas e até vozes humanas, juntam-se a tantos outros sons numa orquestra guardada num único e complexo instrumento, o órgão, no seu aparato barroco das caixas, varandas e torretas, em talha dourada, e na pintura polícroma dos tubos coroados por aves fantásticas, cúpulas e brasões, a capela de canto d’orgão de S. Bento da Vitória, obra do entalhador Gabriel Marques (1716-1722), foi colocada junto ao belíssimo cadeiral do coro alto da igreja, iluminada pelo amplo espelho envidraçado. O orgão foi concebido pelo mestre organeiro e monge beneditino, Frei Manuel de S. Bento, que nele trabalhou entre os anos de 1716 e 1717. Tendo sofrido alterações ao longo dos tempos, foi restaurado pela oficina de organaria Pedro Guimarães (1999-2001),

O mosteiro de monges beneditinos, assim como a igreja monástica, foi anteriormente ocupado pela Judiaria do Olival.
Em função do que tinha sido determinado no Mosteiro de Tibães, os beneditinos entraram no Porto com o intuito de construírem um mosteiro na cidade, o que veio a acontecer depois de resolvidos alguns entraves, embora a construção só tenha terminado cerca de um século depois do seu início. 
Durante a Guerra Peninsular uma parte do mosteiro foi ocupada pelas tropas invasoras francesas e mais tarde pelas portuguesas, tendo servido  como hospital militar.
A Igreja de São Bento da Vitória foi desenhada pelo arquiteto Diogo Marques Lucas, discípulo do italiano Filipe Terzio, em estilo clássico  deturpado pela Contrarreforma, com uma harmonia, solidez e proporções equilibradas.
Depois de ter servido de quartel, a administração da igreja e parte do mosteiro foram, confiadas aos beneditinos do Mosteiro de Singeverga, sendo lá instalado o Arquivo Distrital, assim como a Orquestra do Porto.