Le site de Graville est un lieu de culte connu depuis les temps les plus reculés. Dès la fin de l’époque mérovingienne, des ermites vivaient dans les falaises. C’est à Guillaume Malet que l’on doit les premiers élans de l’église abbatiale romane que nous pouvons encore aujourd’hui admirer. Des moines réguliers, ordonnés prêtres pour pouvoir célébrer l’eucharistie, sont attachés à l’édifice. L'abbaye est à nouveau largement dotée au XIIIe siècle par la même famille et voit s’installer des Augustins, venant du prieuré de Sainte-Barbe.
Au XVIIe siècle, ce sont les génovéfains qui s’installent, apportant de nouvelles modifications. L’église est séparée en deux parties, l’une destinée aux paroissiens, l’autre aux moines. Dans le chœur, un remarquable retable baroque prend place.

L'Abbaye de Graville, constituée d’une église et de bâtiments conventuels, domine l’embouchure de la Seine entre le Havre et Harfleur.
Les parties les plus anciennes de l’église, nef et transept, datent du XIe siècle. Quant au chœur, remanié depuis le XIIIe siècle, il abrite un sarcophage qui aurait contenu les reliques de Sainte Honorine, avant que celles-ci ne soient déposées à Conflans-Sainte-Honorine. Les bâtiments conventuels, reconstruits au XVIIIe siècle, ont été partiellement détruits par un incendie en 1787.
Un cimetière romantique, mêlant sépulture et végétation, sert d’écrin à ce lieu pittoresque.
Les bâtiments conventuels (XII – XVIIIe siècles) abritent un musée doté d’une statuaire religieuse, parmi la plus belle de Normandie ainsi que d’éléments lapidaires médiévaux et d'objets liturgiques. Ils sont également le siège d’une étonnante collection de plus de 150 maquettes, de la fin du XIXe siècle et du commencement du XXe siècle, illustrant l’habitation humaine. L'Abbaye met en place, chaque année, des expositions temporaires.