Die im Mittelalter in H. gepflegte Choralgesang basierte auf den Handschriften, die seinerzeit Stephan Harding, dritter Abt von Citeaux, in Metz/F abschreiben hat lassen. Die verwendeten Melodien sind v. a. durch den berühmten Codex 20 (um 1200, s. Abb.) der Stiftsbibliothek belegt, der u. a. als die Primärquelle des Zisterzienserchorals überhaupt angesehen wird. Er enthält die Propriumsgesänge des täglichen Chorgebetes, die für den Unterricht im Kloster bestimmten Texte und Illustrationen zur Musiktheorie, die älteste Quelle zisterziensischer Hymnik (Hymnus) und eine für den Musikunterricht bestimmte Singübung. Cantoren waren damals u. a. Erchanger (Ende 13. Jh.), Petrus (1421), Heinrich (1437) und Jodocus (1516).
Von der frühen Mehrstimmigkeit sind v. a. ein auf einem tropierten Cantus basierendes Kyrie fons bonitatis (Cod. 157, fol. 286v) sowie ein Pergament-Fragment (Doppelblatt) mit französischer Mensuralnotation (um 1400) mit vier vollständigen und zwei fragmentarischen Kompositionen (u. a. von Th. Fabri) bedeutend.
Im 15. Jh. gründete man eine Kantorei, aus der später ein Sängerknabenkonvikt hervorging, in dem man sich intensiv mit dem sich ständig weiterentwickelnden Figuralgesang beschäftigte. Während des 16. Jh.s war u. a. der aus Innsbruck stammende B. Amon als bedeutender Cantor in H. und widmete den ersten gedruckten Band seiner Messkompositionen (1582) dem H.er Abt Johann Rueff. Seit Beginn des 17. Jh.s traten hinsichtlich der polyphonen Kirchenmusik im Kloster besonders P. A. Mazak, J. B. Peyer, P. Gerhard Pruneder (1692–1764) und P. C. Scheupflug als Komponisten hervor. Das 18. und 19. Jh. ist durch eine besondere Beliebtheit von Tantum ergo-Kompositionen geprägt, wie z. B. diejenigen von J. Ritter v. Herbeck, J. Wurth, Ferd. Borschitzky und Philipp Gruber († 1865). Weitere herausragende Musiker im Kloster waren R. Klafsky und P. N. Hofer.
Hinsichtlich der Instrumente stammt der erste Hinweis auf eine Orgel aus dem Jahre 1538. Danach errichtete J. Wöckherl ein einmanualiges Organum chorale (1578) und eine Chororgel (1635), die beide 1684 bei einem Brand vernichtet wurden. Im 17. Jh. wurden zusätzlich zwei Positive angeschafft. Nach der Zerstörung der Orgeln bauten die Brüder F. J. und J. U. Römer eine einmanualige Orgel (12 Register) und das Hornwerk (Turmorgel) in den Kämmererturm (s. Abb.) ein. Noch vor 1746 errichtete die Werkstätte des Brünner Orgelbauers J. Výmola die nächste neue Orgel (I/11, Chororgel, s. Abb.). Die heute noch vorhandene große Orgel (II/53) stellte 1804 I. Kober fertig (s. Abb.). Als erste Organisten kennt man vor 1582 Christian Hofer, danach Michael Luedolf und ab 1594 Valentin Rauperg. Die beiden Stiftsorganisten F. T. Richter und J. B. Peyer wurden von H. aus in die kaiserliche Kapelle nach Wien berufen.
1881 wurde H. mit der 1444 von Kaiser Friedrich III. durch die Berufung von Zisterziensern aus Rein gegründeten Abtei Neukloster in Wiener Neustadt vereinigt, wodurch sich weitere musikhistorische Verbindungen ergaben.
A. Niemetz, 800 Jahre Musikpflege in H. 1977; A. Niemetz in Sancta Crux 28 (1966), 29 (1967) u. 46 (1985); A. Forer, Orgeln in Österreich 1973; H. Heiling, Die Orgel zu H. 1959; K. Schütz in Das Orgelforum Nr. 1 (1998); K. Schütz in Das Orgelforum Nr. 1 (1998); G. Lade in Das Orgelforum Nr. 5 (2002); MGG 4 (1996); www.stift-heiligenkreuz-sammlungen.at (5/2020).