Elle ne sortit de l'obscurité qu'au début du XVII^e s., quand Jacqueline Arnauld, abbesse, la réforma (1608-1609) sous l'influence du jansénisme et de son directeur, l'abbé de Saint-Cyran. Dédoublée en Port-Royal des Champs et en Port-Royal de Paris (1625), l'abbaye devint un foyer actif de culture religieuse qui attira de nombreux « solitaires » (Pascal et Arnauld) ; plusieurs d'entre eux se firent pédagogues (« Petites Écoles »). Poussé par les jésuites, Louis XIV, dès 1661, développa à l'égard de Port-Royal des Champs, devenu le noyau dur du jansénisme en France, une politique de persécutions qui aboutit, en 1707, à l'excommunication des religieuses, en 1708 à la suppression du monastère, en 1709 à l'expulsion des religieuses, en 1710 à la destruction du monastère, puis en 1712, de sa chapelle : à l'emplacement de celle-ci a été édifié un oratoire-musée.