Le cartulaire de l'abbaye de Saint-Vincent du Mans donne des éléments sur la fondation du prieuré de Sceaux-sur-Huisne. Vers 1050, Bouchard de Théligny, vassal d'Herbert de Sceaux, donne à l'église Saint-Germain une terre et un pré proches de celle-ci, relevant de la seigneurie de Montfort-le-Rotrou. Peu après, Hubert le Clerc de Sceaux, se faisant moine, cède à l'abbaye Sainte-Marie de Tuffé tout ce qu'il possède dans l'église de Sceaux, le presbytère, les dîmes qu'il perçoit, les maisons entourant l'église, la vigne, la terre et le pré qui en dépendent. En 1079, l'abbaye de Tuffé devient prieuré de Saint-Vincent du Mans par donation d'Hamelin de Langeais. Peu à peu, de nouvelles donations à Sceaux des seigneurs locaux soucieux du salut de leur âme viennent enrichir les possessions de l'abbaye.

Ces donations permettent la fondation d'un prieuré simple à Sceaux par les moines de Saint-Vincent, mais aucune date précise ne peut être avancée. L'évêque Guillaume de Passavant (1142-1186) fait don à l'abbaye, par une charte non datée, de la dîme de Sceaux ("Cels" ou "Ceaux"). L'existence du prieuré est établie de façon certaine au début du XIIIe siècle. Par une charte attribuée aux années 1210, Hugues de Nuisemans partant en croisade abandonne à l'abbaye Saint-Vincent les procurations qui lui étaient dues au prieuré de Sceaux par droit héréditaire. Un prieur est mentionné dès 1274, mais la liste de ses successeurs n'est véritablement établie qu'à partir du XVe siècle. Le prieuré de Sceaux reste dans le giron de l'abbaye Saint-Vincent du Mans jusqu'à la Révolution. Il passe sous le régime de la commende au début du XVIe siècle : Jean Bidault est le premier prieur commendataire de Sceaux vers 1520. A l'époque moderne, un régisseur est chargé de percevoir la dîme dans la paroisse et de gérer le domaine, incluant les métairies de la Foucherie et de Lonzeray (actuellement l'Oseraie), pour le compte de l'abbaye.

Le prieuré était à la tête d'une seigneurie, vassale du marquisat de Montfort-le-Rotrou, qui possédait des droits sur divers lieux de la paroisse de Sceaux et notamment une partie du bourg, principalement du côté de La Ferté-Bernard : il s'agissait notamment de la métairie de la Bourdaiserie (1, rue de l'Huisne), de l'auberge de la Croix Blanche, du grand cimetière, ainsi que de plusieurs maisons et jardins. Les archives et plans terriers conservés, du XVIIIe siècle, mentionnent ces éléments et fournissent une description sommaire du prieuré : le logement ("maison haute et basse") donnant sur la cour face à l'église, une cave à l'emplacement de la maison actuelle donnant sur la rue, le four, la laiterie, une autre cave, une écurie, la vaste grange et les toits à porcs à la suite du logis. D'autres petites constructions, écuries et logereau, étaient accolées au chevet de l'église à l'emplacement du portail. Une fuie (pigeonnier), attestée au XVe siècle, avait alors déjà disparu.

Le plan cadastral napoléonien de 1831 figure l'ensemble des bâtiments actuels, à l'exception de la grange en retrait de la cour (aujourd'hui transformée en maison) et du lavoir (une simple "fosse à eau" est mentionnée au XVIIIe siècle, tandis qu'un bassin rectangulaire est visible sur le cadastre de 1831). L'élément le plus ancien de la propriété est de toute évidence la grange dîmière, dont la charpente révèle une construction en deux étapes : la partie la plus proche du logement est vraisemblablement du XVIe siècle, tandis que l'autre moitié a été refaite, ou construite, au XVIIIe siècle. Les baies ont été remaniées dans la 2e moitié du XIXe siècle pour certaines, dans la 2e moitié du XXe siècle pour d'autres. On sait par un bail de 1729 qu'il existait une autre grange dîmière à la métairie de Lonzeray, utilisée pour le stockage des dîmes récoltées sur la rive droite de l'Huisne : dans celle du bourg on entreposait donc les dîmes prélevées sur la rive gauche. Le logement donnant sur la cour date également pour partie du XVIIIe siècle, comme l'indique une fenêtre en arc segmentaire. Les autres baies de ce côté sont du XIXe siècle. Le four subsiste, bien que condamné, et date peut-être aussi du XVIIIe siècle, si ce n'est avant.

A la Révolution, le prieuré et ses dépendances sont saisis comme bien nationaux puis vendus. Il est alors écrit qu'il consiste "dans un bâtiment contenant une chambre à feu, une chambre froide, un fourni, un cabinet, deux celliers, une écurie, une grange, trois toit à porcs ; au premier étage deux chambres à feu, deux greniers de plein pied aux dits chambres, grenier desus des chambres ; à l'entrée de la cour une écurie ; le tout couvert partie en bardeau partie en thuile et en très mauvaise réparation ; item un jardin et un verger contenant un journal et demi". La propriété est achetée par un certain René Neveu, notaire à Sceaux. Ce qu'il restait du Grand cimetière est également vendu et disparait peu après. La métairie de la Bourdaiserie, quant à elle, avait été vendue en 1772 au procureur fiscal de la seigneurie de Sceaux.

Au début du XIXe siècle, le prieuré appartient à la famille Nezan, qui possède de grandes propriétés dans le bourg de Sceaux. L'ensemble est converti en ferme et le restera pendant une partie du XXe siècle. A la fin du XIXe siècle, il appartient à la famille Mitsche : sur les anciennes terres du prieuré, dans la vallée, Émile Mitsche fera, avec les archéologues Robert Charles et Samuel Menjot d'Elbenne, la découverte des vestiges de thermes gallo-romains. Les bâtiments du prieuré font l'objet d'importantes transformations à cette période. Les matrices cadastrales font état d'une augmentation et d'une diminution de construction en 1875 (portée au registre en 1878). Il s'agit de toute évidence de l'agrandissement de la maison avec la construction de la façade donnant sur la route, datable de la 2e moitié du XIXe siècle. Les dépendances sont remaniées, une seconde grange, le lavoir et la remise de jardin sont construits, tandis que des bâtiments entourant l'église sont démolis. Bien que la propriété ait été divisée, les descendants des Mitsche sont aujourd'hui toujours propriétaires des deux parties. Quelques ouvertures ont été remaniées dans la 2e moitié du XXe siècle et le lavoir a été transformé en chambre d'hôtes.