L’histoire de la chartreuse est bien connue grâce à l'abondance et la continuité chronologique des archives conservées. Elle n'a pas été fondée par Bruno lui-même, mais par Bernard et Ponce, deux moines de l’ancienne et puissante abbaye d’Ambronay qui décident en 1115 de se retirer dans le désert de Portes, l’idéal bénédictin ne répondant plus à leur recherche de vie solitaire. Ils y sont rapidement rejoints par d’autres adeptes pour former une petite communauté dirigée par Bernard qui reçoit ses "coutumes" de la Grande Chartreuse dès avant 1128. Tous les nobles de la région abandonnent leurs droits avec enthousiasme pour doter ce nouveau monastère qui semble si bien correspondre à leur idéal.

Les épidémies et les guerres mettent à mal la chartreuse ; les bâtiments sont en ruine et les moines dispersés. Dès les années 1640, sous l’impulsion de Dom Joseph Monnier, il faut tout reconstruire : cour intérieure, église, cellules des religieux autour du grand cloître. Malgré l’abandon post-révolutionnaire des lieux, le rachat des bâtiments par les chartreux en 1855 suivi de leur nouvelle expulsion en 1901, puis de leur réintégration 70 ans plus tard, la chartreuse a retrouvé son aspect du 17e siècle. Les moines occupent et entretiennent le site encore aujourd'hui. Leurs ressources sont constituées essentiellement de l’exploitation du domaine forestier. La chartreuse ne se visite pas.

Au cours de son histoire, la chartreuse de Portes abrite des moines de haut mérite : le fondateur et premier prieur Bernard, Anthelme et Arthaud qui deviendront évêques de Belley, ces deux derniers vénérés comme saints et dont le culte perdure encore aujourd'hui dans l'Ain. Plusieurs nobles abandonnent leur statut de chevalier pour revêtir l’habit religieux.

Saint Anthelme né au château de Chignin en Savoie en 1107 cumule les dignités ecclésiastiques. Au cours d'une visite à Portes, il est si frappé de la sainteté du fondateur et de ses compagnons qu'il décide de prendre l'habit de chartreux. Après avoir exercé d’importantes responsabilités à la Grande Chartreuse, il démissionne pour se retirer à Portes en 1151. La renommée de ses vertus le fait choisir comme évêque de Belley. Il sera ensuite sacré à Bourges en 1163 et mourra dans cette charge le 26 juin 1178. Patron du diocèse de Belley, la cathédrale conserve ses reliques et garde son culte très vivant.

Saint Arthaud né vers 1101 quitte la cour de Chambéry pour entrer à la chartreuse de Portes à l’âge de 18 ans. Il la quittera à la demande de l’évêque de Genève pour fonder la chartreuse d'Arvière en 1132. Il assumera pendant deux ans la charge d’évêque de Belley pour rejoindre sa chartreuse où il mourra à l’âge de 105 ans. Ses reliques sont conservées dans la châsse de l’église de Lochieu.

Isolée, composée de plusieurs bâtiments suffisamment vastes pour permettre la séparation des moines, la chartreuse est bien adaptée à une communauté de petite taille d’une vingtaine de moines. Le cloître compte douze cellules, celle du prieur comprise, auxquelles il faut ajouter huit cellules de frères. Portes reste le plus bel ensemble monastique de l’Ain de l’époque classique et présente un grand intérêt architectural protégé au titre des monuments historiques (les façades et les toitures sont inscrites depuis 1947).

Portes possédait une bibliothèque riche en manuscrits anciens dont bon nombre avaient été transférés pour reconstituer celle de la Grande Chartreuse détruite par un incendie en 1676.  Confisqué à la Révolution, cet ensemble est toujours conservé dans le fonds ancien de la bibliothèque de Grenoble.

Certains objets mobiliers, dispersés suite à la fermeture de l’établissement à la Révolution, se retrouvent aujourd’hui dans les églises bugistes alentour.