Im 11. Jahrhundert erhält Volkhold, der jüngste Sohn des Pustertaler Gaugrafen, das kleine Schlösschen "Suanapurc" und übergab dieses dem Benediktinerorden. In das dort errichtete Stift kamen Nonnen aus dem Kloster St. Georgen am Lengsee in Kärnten und aus Salzburg.

Bei den äußerst schwierigen Rechts- und Bezitzverhältnissen und durch das Eingreifen der Bischöfe kam es zwangsläufig zu Auseinandersetzungen. Den Höhepunkt dieser Streitigkeiten erlebte das Kloster am Ende des Mittelalters. Damals wurde Nikolaus von Kues (Nikolaus Cusanus) Bischof von Brixen.

Auf der Sonnenburg regierte zur gleichen Zeit als Äbtissin eine ebenso starke Persönlichkeit, Frau Verena von Stuben, die Stuben, die sich - unter dem Schutz des Tiroler Landesfürsten Herzog Siegmund - der strengen bischöflichen Herrschaft widersetzte.In den Jahrzehnten danach soll das Klosterleben ganz normal verlaufen sein.

Das Kloster umfasste das Hofgericht Sonnenburg mit den Ortschaften Sonnenburg, Pflaurenz und Fassing. Es war das kleinste Gericht Tirols.
Es gab im Kloster auch eine eigene Schule.

1785 wurde das Kloster durch Josef II. aufgelöst.

Während der Tiroler Freiheitskämpfe (1797- 1813) diente das Schloss als Militärshospital, später als Armenwohnheim; heute ist dort ein Hotel eingerichtet.