De opening van het STAM vormde een mijlpaal voor de Bijlokeabdij. Het betekende de start van een nieuwe fase in een eeuwenlange geschiedenis, die in de 13de eeuw begon.
cisterciënzerabdij
De oudste vleugels van de Bijlokeabdij zijn voorbeelden van vroege 14de-eeuwse baksteenarchitectuur in onze gewesten, met 13de-eeuwse relicten van Doornikse steen.
De centrale gebouwen van de Bijlokeabdij zijn rondom een binnentuin en een kruisgang geschikt, wat overeenstemt met het typegrondplan van (cisterciënzer)abdijen. Een van de bekendste ruimtes in de abdij is de refter. Deze is overdekt met een houten spitstongewelf en voorzien van 14de-eeuwse muurschilderingen.
Deze cisterciënzerinnenabdij ontstond toen in 1228 het Mariahospitaal, oorspronkelijk ingericht in een woning nabij de Sint-Michielskerk, naar de Bijlokemeersen werd overgebracht. 
Achthonderd jaar lang, afgezien van enkele onderbrekingen en hervormingen, waren de zusters verantwoordelijk voor het bestuur van de abdij en het hospitaal, en de ziekenverpleging. In de 17de eeuw werd de abdij in noordoostelijke richting uitgebreid met wat later het klooster zou worden.
oudemannenhuis en klooster
In 1797 werd de abdij afgeschaft en verlieten de zusters de Bijlokesite. Ze keerden enkele jaren later terug en namen hun intrek in de 17de-eeuwse uitbreiding van de abdij, vanaf dan 'Bijlokeklooster' genoemd. De overige abdijgebouwen deden tussen 1805 en 1911 dienst als 'oudemannenhuis'.
oudheidkundig museum en klooster
In 1913 kocht de stad Gent deze abdijgebouwen om er het Oudheidkundig Museum in onder te brengen. Wat volgde was een – soms zeer ingrijpende – restauratie. 
Daarbij kwam onder meer het interieur van de abdijrefter opnieuw aan het licht. De stuczoldering van Pieter Marijn – in de 18de eeuw in de refter aangebracht – werd verwijderd en ondergebracht in de daarvoor speciaal bijgebouwde nieuwe zaal ‘1715’. Er volgden nog meer dergelijke historiserende constructies. Een nieuw toegangsgebouw werd opgetrokken, met als centraal element (de reconstructie van) de voormalige toegangspoort van het Sint-Elisabeth-Begijnhof. In 1928 opende het Oudheidkundig Museum er de deuren.
culturele vzw's
De zusters verlieten het Bijlokeklooster in 2001. 
Vanaf 2002 werden op de eerste verdieping diverse culturele vzw’s gehuisvest. De benedenverdieping werd gebruikt als tentoonstellingsruimte, onder meer voor de tentoonstelling ‘Gent Morgen’.
stadsmuseum
De abdij– en kloostergebouwen ondergingen een grondige restauratie in functie van de inrichting van het nieuwe Stadsmuseum. Eind 2007 werd begonnen met de afbraak van enkele recente bijgebouwen en begin 2008 ging men van start met de bouw van het nieuwe toegangsgebouw, ontworpen door stadsarchitect Koen Van Nieuwenhuyse. Op 9 oktober 2010 opende het STAM zijn deuren.
