Le prieuré existait certainement en 1183 puisqu’à cette date une bulle du pape Calixte II en confirme la possession. Les chanoines en provenance de l’abbaye de Chaumousey (ordre de Saint Augustin) construisirent l’édifice et occupèrent les lieux, semble-t-il, jusqu’en 1781 où le prieuré devient une ferme importante. À la Révolution, les bâtiments deviennent biens nationaux.

Entre 1809 et 1905, la vie religieuse réapparaît avec la création d’un petit séminaire puis d’une école dirigée par la congrégation des frères de Marie qui seront expulsés après la loi de séparation de l’Église et de l’État. Le prieuré redevient une exploitation agricole.

À partir de 1970, l’église prieurale menaçant de s’effondrer est sauvée par le Conseil départemental de la Haute-Saône qui en devient propriétaire. Les bâtiments conventuels, réédifiés entre 1520 et 1530 par les prieurs Jean et Hugues de la Palud, resteront propriété privée et ne sont pas ouverts au public. Toutefois, les appartements des religieux et l’emplacement du cloître sont visibles de l’extérieur.

L’église romane, unique témoignage de l’influence rhénane au point de vue architectural en Franche-Comté, peut se visiter. Celle-ci a conservé, malgré ses mutilations, toute la pureté de son style. Le clocher situé près du choeur fut rehaussé au XVIIIe siècle. La nef constituée de huit travées présente des colonnes cylindriques et des piles carrées reliées par des arcs en plein cintre, typiques de l’art roman. Les chapiteaux des colonnes sont surmontés de billettes (influence rhénane). Une magnifique charpente en forme de carène de navire retournée constitue la voûte. Au choeur, se trouvent plusieurs stèles funéraires dont la plus ancienne représente Isabeau de Mailley (+ 1253) femme d’Aymon, seigneur de Faucogney et de Villersexel.

Le prieuré de Marast est un lieu remarquable à l’acoustique vraiment étonnante. Depuis 1991, l’Association des Amis du prieuré y organise de nombreuses manifestations (concerts, spectacles, expositions…) et des visites guidées gratuites.