Sobre las legendarias aguas del Lago de Sanabria se yergue el monasterio de San Martín de Castañeda, una antigua abadía que en el año 916 vino a restaurarla un abad llamado Juan que se estableció con otros monjes sobre las ruinas que habían dejado los invasores árabes. En dos años y tres meses, el buen abad en compañía de sus monjes lograron reedificar y ensanchar la que antes fue pequeña iglesia dedicada a San Martín y su casa conventual adyacente.

El monasterio de San Martín de Castañeda puede asegurarse que es de origen visigótico y pudo ser destruido por los musulmanes de Al-Ándalus. Los monjes que llegaron a este lugar a finales del siglo X huyendo de una pertinaz sequía y de la peste, buscaron la subsistencia en la explotación de las pesquerías del Lago. El nuevo monasterio aparece documentado por vez primera en el año 927. En el año 940, el rey Ramiro II de León reconoce al monasterio la propiedad del lugar y de otras tierras circundantes. En el 952 el rey Ordoño III de León y su séquito fueron huéspedes del monasterio y el abad Juan II aprovechó su estancia para reclamar al monarca los derechos de pesca en el Lago.

Fueron probablemente monjes venidos de Carracedo a San Martín de Castañeda los que propagaron la leyenda de que en el Lago de Sanabria hay una ciudad sumergida llamada Valverde de Lucerna.

Cuando en 1203, Carracedo abrazó la observancia cisterciense, San Martín de Castañeda se negó a abrazar dicha observancia y niega por tanto la obediencia a Carracedo. Esta situación se mantiene hasta 1245, fecha en la que la comunidad de Castañeda, con su abad al frente, acepta el ingreso en el Cister y la dependencia por filiación de su casa matriz.

Las crisis políticas y religiosas del siglo XV provocaron en Castañeda una etapa de decadencia que finalizó en 1542. En la segunda mitad del siglo XVI se construyó la sacristía y se reconstruyó la portada occidental del templo.

La guerra contra los franceses y la desamortización del primer tercio del siglo XIX privaron al monasterio de parte de sus bienes y redujeron notablemente el número de miembros de la comunidad monacal, provocando una etapa de decadencia que finalizó con la supresión del monasterio como consecuencia del, decreto de exclaustración general de los regulares promulgado en 1835. El templo siguió abierto al culto como parroquia que durante los cinco años siguientes fue atendida por el Padre Usera que luego fue fundador de las Religiosas del Amor de Dios.

La mayor parte del edificio conventual y los bienes del monasterio fueron subastados y pasaron a manos de particulares. El abandono provocó la ruina del edificio que tuvo que ser derribado a finales del siglo XIX.

Miguel de Unamuno pasó en el lugar el verano de 1930 y, en 1931, escribió su novela "San Manuel Bueno, Mártir", ambientada en San Martín de Castañeda, aunque en la novela el lugar recibe el nombre de Valverde de Lucerna.

El 3 de junio de 1931, el monasterio de San Martín de Castañeda fue declarado Monumento Histórico Artístico. El Monasterio restaurado se convirtió en el Centro de Interpretación del Parque Natural del Lago de Sanabria y su entorno.