Le couvent fut, dès lors, desservi par des religieux et demeura en cet état jusqu'à sa suppression en 1790. Il eut, pendant tout le Moyen âge, une grande célébrité, grâce à la relique qu'on y conservait sous le nom de tunique ou robe sans couture de Jésus-Christ. La légende prétend que ce vêtement avait été fait des mains de la mère de Jésus alors qu'il était tout enfant, et que Charlemagne l'avait donné au couvent d'Argenteuil où sa fille Théodrade s'était retirée. Les réserves que des historiens tels que l'abbé Lebeuf ont faites sur de semblables récits nous suffisent amplement à leur refuser toute créance. Quoi qu'il en soit de son origine, la tunique sans couture fut l'objet d'un pèlerinage très suivi et valut plusieurs fois à Argenteuil les faveurs de la royauté.

L'ancien bourg d'Argenteuil, fortifié en 1544, fut assiégé pendant les Guerres de religion et pris par les protestants en 1567. Des murailles, détruites alors, il ne reste aujourd'hui que d'insignifiants vestiges, sauf la grosse tour située au Nord, et qui, d'après la tradition, communiquait jadis avec la ville par un passage souterrain. Argenteuil possède de plus importants débris de son passé : ce sont les restes d'une des chapelles du prieuré. Sa construction remonte au XI^e siècle, et l'on peut y lire encore l'épitaphe, datant de cette époque, du diacre Addalaldus, maître de chapelle du couvent.

L'église a été édifiée en 1866; elle offrirait pourtant quelque intérêt archéologique si l'en eût pris soin d'y transporter les inscriptions nombreuses qui couvraient les murs de l'ancienne église paroissiale. Elles nous ont été heureusement transmises par Guilhermy (Inscriptions de l'ancien diocèse de Paris, t. II, pp. 272-289). L'une d'elles a trait au vignoble d'Argenteuil, qui a toujours eu un grand renom; elle constate que l'abbaye de Saint-Denis avait droit de prélever une dîme annuelle de 2 sous 6 deniers sur chaque arpent de vigne. (F. Bournon).