Строительство монастыря началось в конце Х начало XI века, в эпоху так называемого Македонского ренессанса. Это тот период, когда Византия вновь стала мощной державой, а успешные войны императоров Македонской династии расширили пределы империи. Хотя в XIII веке ситуация изменилась. Так в 1204 году Константинополь, столицу империи захватили участники IV крестового похода крестоносцы. Господство западноевропейцев, т.е. так называемые греками франки распространилось и на материковую Грецию. Обитель была разрушена почти полностью, потеряв при этом большую часть своих реликвий и богатств. На некоторое время монастырь перешел во владение католических монахов-храмовников. Во второй четверти XIII века франкский правитель Ахеи Годфрид II Виллардуин разграбил обитель и лишил ее главного сокровища, мощей преподобного Луки (на протяжении веков которые находились в Италии, и лишь частица мощей обреталась на Афоне). В 1312 году монастырь вновь разграбили франки. Позднее он также пострадал от турецкого владычества, а в 1780 году потерпел разрушения, когда известный клефт (греческие крестьяне-партизаны) Андрицос Верусис выдержал в обители с 95 соратниками 3000 турецкий отряд.
25 марта 1821 года епископ Слонский Исаия со своими соратниками поднял в обители флаг восстания против турок, после чего монастырь на протяжении нескольких лет войны стал опорным пунктом греческих отрядов в Фокиде и Беотии.
Главным событием в истории обители произошло в 1986 году, когда возвратили из Венеции мощи святого Луки.
С 1990 года Монастырь Осиос Лукас входит в реестр памятников, которые находятся под охраной ЮНЕСКО. На сегодняшний день обитель является одновременно центром паломничества и туризма. Здесь совершаются богослужения.
Самой древней из церквей монастыря является церковь святой Варвары. Она была построена в 955 году, спустя два года после смерти святого Луки на пожертвования фиванского стратига. Ныне церковь посвящена Пресвятой Богородице. Здесь сохранилась известная фреска Х столетия с изображением судьи Израильского Иисуса Навина, а также несколько фресок, датируемых XI-XII веками.
В целом комплекс обители хорошо сохранилась, а именно кафоликона (главный храм) и церкви Пресвятой Богородицы (которая сегодня посвящена святой Варваре). Хорошо сохранилась также крипта кафоликона с фресками, башня-звонница, трапезная и остатки древних келий. Посетители в монастырь попадают через южные ворота, но исторически главный вход раньше находился в северо-восточной части обители. В сохранившемся «вордонарий» содержали монахи монастырский скот, а "фотанаме", которое представляет собой квадратное строение, постоянно горел огонь. В древности обитель Осиос Лукас располагал оборонительными сооружениями, цистерной для сбора питьевой воды и водопроводом, она могла выдержать длительную осаду, что в Х столетии для этой области было актуально.
Главный храм - кафоликон построен приблизительно в 1012 году. Он выстроен в крестово-купольной системе, что является характерным для византийского церковного зодчества того времени. Внешний вид характеризуется разноцветной кладкой кирпича и двумя рядами полукруглых окон с колоннами. Цоколь здания построили, используя в качестве материала остатки античного храма Деметры, который находился на этом месте.
Трапезная – это последнее крупное строение монастыря, которое представляет собой двухэтажное здание. В 1943 году, во время Второй Мировой войны, она была повреждена бомбардировками. Ее восстановили в последние годы. Здесь были найдены фрески. На сегодняшний день в здании находится экспозиция византийских находок с территории монастыря.
Обитель святого Луки открыт круглый год и открыт для посещения ежедневно. Летом он открыт с 8 утра до 2 часов дня, а затем с 4 дня до 7 вечера. В остальное время года обитель работает без перерыва с 8 утра до 5 часов дня. Вход сюда для граждан Греции бесплатный, но иностранцам следует приобрести билет. Монастырь нельзя посещать в легкой одежде, например в шортах.
Престольным праздником монастыря является 7 февраля и 3 мая (по новому стилю). В Великую пятницу совершается ночная служба и крестный ход с плащаницей. После 25 марта в первое воскресенье (Благовещение) монастырь празднует годовщину греческого национально-освободительного восстания против турок. Здесь в 9 часов утра совершается праздничный молебен, а в час дня проходят народные гуляния с участием ансамблей народных танцев из Фокиды. После 6 декабря в первое воскресенье (это день возвращения мощей святого Луки), также в 9 часов служится торжественный молебен. При хорошей погоде совершается крестный ход с мощами святого.