La première origine de cette abbaye remonte au Vè siècle, sous l'épiscopat de Loup, qui défendit la ville contre Attila en 451. Selon la légende, Loup aimait à se retirer hors des murs de la petite cité gallo-romaine pour méditer sur le terrain actuel de l'abbaye, qui n'était alors que forêt et broussailles. Bientôt rejoint par ses nombreux disciples, tels Mesmin, Aventin, Camélien..., il fonda à cet endroit une chapelle et un monastère pour les réunir. A sa mort en 479, Saint Loup fut inhumé dans cette chapelle, et la jeune abbaye jusque là dénommée "Notre Dame hors les murs" fut rebaptisée Saint Loup. La renommée de notre évêque était telle qu'un siècle plus tard, en 575, les trois petits fils de Clovis, Sigebert, Chilperic et Gontran vinrent prêter serment sur la tombe de Saint Loup pour mettre fin à leur guerre fratricide pour le partage du Royaume des Francs...

A la fin du IXè siècle, au temps des invasions normandes, le corps de Saint Loup fut transporté à l'intérieur de la ville. L'abbaye fut entièrement détruite, et déplacée près de la Cathédrale, là ou se trouve l'actuelle abbaye Saint Loup. Ce n'est qu'au XIIè siècle que les ruines de la première abbaye furent ré-investies par des religieux de Saint Loup, qui y fondèrent l'abbaye Saint Martin Es Aires. Les vestiges visibles devant le corps principal témoignent de la chapelle érigée à cette époque.

« L'église possédait une tour et deux clochers ; le plus grand était meublé de trois grosses cloches, le plus petit, placé au milieu de l'édifice, abritait une plus petite cloche ; une clochette enfin complétait la sonnerie du couvent. Le tout était surmonté d'une flèche couverte en ardoises, tandis que le reste de la toiture l'était en tuiles. » Son trésor abritait le bras de Sainte Maure dans une châsse en bois doré, et « deux petites châsses des Saints Innocents, l'une argentée en forme de coffre, l'autre de bois doré ». Parmi les autres ornements de l'église, on remarquait deux petites statues du XVIè siècle représentant Saint Martin et Saint Loup, un Ecce Homo, une Sainte Barbe et un très beau tabernacle gothique décoré de quatre bas reliefs représentant la vie de Saint Jean Baptiste. Un jubé en bois avec des « ornements peints et dorés » fermait le choeur jusqu'en 1760. (source : Mémoire de la Socité d'Agriculture de l'Aube, Tome 39, 1875, pp 5-287).