Les deux travées du chœur ont été voûtées d’ogives au XIVème siècle suite à un incendie. La couverture de la nef est moderne, reconstituée après 1950.
Au XIème siècle, la grande église a été modifiée, par le voûtement de ses bas-côtés, la construction des clochers sur les extrémités des bras du transept , celui du nord s’est effondré en 1838 et la création d’une sorte de déambulatoire autour du chevet carré du Xème siècle, avec trois nouvelles absidioles.
Le cloître
Construit dans la décennie 1130-1140, le cloître, roman, est l'un des plus grands des Pyrénées. Il est séparé en deux parties, une remontée in situ et l'autre à New York. Les galeries sud et est sont couvertes d'une charpente de bois, la galerie sud-est la seule à avoir été complètement reconstituée, les autres ne l'ont été qu'en partie. Si les chapiteaux et les colonnes sont authentiques, les linteaux et les arcs ont été taillés au fur et à mesure des dernières restaurations.
Les chapiteaux en marbre rose du Conflent sont essentiellement décorés de thèmes profanes (feuillages, animaux), parfois aux inspirations orientales, et il serait vain d'y chercher le moindre motif religieux. Il ne faut pas non plus donner à cette décoration une quelconque interprétation symbolique. Les sculpteurs semblent n'avoir pris en compte que l'aspect purement décoratif des figures représentées ; ils se sont sans doute inspirés des manuscrits vus dans la bibliothèque de l'abbaye, l'une des plus riches des Xe et XIe siècles.
L'un des chapiteaux par exemple représente Gilgamesh, issu de la mythologie sumérienne. On observe tout de même un Christ bénissant et un Christ entouré d'anges, avec saint Pierre à ses pieds. Le cloître était agrémenté d'une fontaine qui fournissait aux moines fraîcheur et eau courante; elle est aujourd'hui exposée, salle 204, au Museum d'Art de Philadelphie.
On redescend de l’église dans le cloître, reconstitué de 1949 à 1955 avec les arcades et chapiteaux qui se trouvaient à Prades, on a pu regrouper sur place les arcades et chapiteaux qui se trouvaient chez différents particuliers. Les arcades de la galerie occidentale et l'amorce de la galerie orientale ont été remontées, reconstituant près de la moitié du cloître. D'autres éléments seront remis en place au fur et à mesure de leur récupération.
Le cloître formait à l’origine un quadrilatère fermé, autour duquel se distribuaient tous les bâtiments destinés à la vie collective des moines : réfectoire, dortoir, salle capitulaire, etc. Tous ces bâtiments ont disparu après 1789. Le cloître est sans doute l’œuvre de l’abbé Grégoire, dans le second quart du XIIème siècle. Il marque la renaissance de la sculpture dans l’art roman de cette région, et inaugure l’emploi du marbre.
L’ornementation des chapiteaux surprend par l’absence de propos narratif et de la figure humaine. L’inspiration est essentiellement symbolique, avec un bestiaire fantastique, lions, singes, monstres et des motifs végétaux.
Le remontage du cloître a aussi intégré des chapiteaux provenant de l’ancienne tribune-jubé, construite dans l’église pour délimiter l’espace réservé aux moines, démontée au XVIème siècle mais dont les fragments avaient été réutilisés dans l’abbaye, avant d’être dispersés au XIXème siècle. On y voit (dans l’angle isolé, au nord-est) des thèmes plus narratifs, avec un Christ barbu, des anges et des séraphins.
La porte actuelle de l’église est aussi un arc de la façade de l’ancienne tribune, où l’on peut voir le lion de Marc (à gauche) et le taureau de Luc (à droite) et tout le répertoire décoratif de l’art du XII ème siècle.
La Chapelle Saint Benoît
La chapelle sud de l’église, couverte d’une coupole, abrite un retable entièrement doré du début du XVIII° siècle, provenant de Saint-Michel de Cuxa. Ses huit tableaux racontent des épisodes de la vie de Saint Benoît. La statue du Saint figure dans la niche centrale.
Chasse : Reliquaire en forme de sarcophage muni d’un couvercle à 2 pentes, dans lequel on conserve les restes d’un saint ou d’une sainte.
Monstrance : Pièce d’orfèvrerie ancienne destinée à montrer ou à exposer aux fidèles l’hostie consacrée et qui préfigure l’ostensoir (pièce d’orfèvrerie dans laquelle on expose à l’autel l’hostie consacrée).
Relique : ce qui reste du corps d’un martyr, d’un saint personnage ou d’un objet relatif à son histoire, conservé dans un dessein de vénération.
Reliquaire : boîte, coffret etc. souvent en orfèvrerie ; destiné à contenir des reliques.
Le reliquaire
Ancienne salle des reliques. Les peintures murales datent de la moitié du XIX° siècle et relatent la vie de Saint-Pierre Orseolo (mort en 988) à l’abbaye de Saint-Michel de Cuxa. Dans les années 60, un curé a fait de cette pièce la chaufferie de l’église. La restauration de l’ensemble de ces peintures a été opérée en 1999. Venues de Cuxa sans leur reliquaire (tous ceux de métal précieux ont été fondus à la Révolution), les reliques de abbaye de Saint-Michel de Cuxa ont reçu au XIX° siècle des reliquaires en bois doré, en particulier celles de Saint-Pierre Orseolo.
Pierre Orseolo était un Doge de Venise, qui, en 978, abdiqua et vit se retirer à Cuxa, accompagné de Saint-Romuald. Il y mourut en 988. Les reliquaires les plus anciens sont les deux bustes en cuivre de Saint-Valentin et de Saint-Nazaire, qui datent du début du XVI° siècle. Faits de métal repoussé et ciselé, la tête peinte comme au naturel, ils sont de tradition médiévale. Parmi les autres bustes-reliquaires, il y en a du XVII°s, comme celui de Saint-Valent, daté de 1691 ou celui de Saint-Gaudérique, œuvre de François Boher, datée de 1805 (ou Sant Galdric, le saint invoqué pour obtenir la pluie).
Le clocher
C'est à l'abbé Oliba qu'on doit attribuer la construction des deux clochers jumeaux, de style lombard, élevés aux extrémités des bras du transept. Le clocher nord, qui portait les cloches et l'horloge, s'est écroulé pendant l'hiver 1838-1839, abattu par une tempête. Dans sa chute il entraîna l'extrémité nord du transept sur laquelle il était bâti.
Il ne subsiste plus aujourd'hui que le clocher méridional. Il s'agit d'une tour haute de 33 mètres, décorée de bandes lombardes; ses quatre étages sont percés de baies jumelées surmontées d'oculi. La tour est couronnée par un crénelage, qui n'est pas d'origine. On lui rapporta un contrefort à la base vers le XVe siècle pour contrebalancer son inclinaison, qui aurait pu causer son effondrement.
De loin, on peut admirer le beau clocher roman du XIème siècle, à quatre étages. 
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