Starobrněnské opatství již od svého založení bylo vysoce pravděpodobně vybaveno varhanami. První skutečná zmínka o existenci varhan ovšem pochází až roku 1467, kdy došlo ke zpustošení kostela i varhan. V 17. století došlo k výstavbě varhan mistrem varhanářským Abrahamem Strakou (1696 malé varhany a roku 1697 velké varhany). Menší byly v roce 1784 prodány bratry augustiniány kostela do kostela ve Sněžném na Žďársku. Velké varhany byly umístěny nově na upravený a zkrácený kůr na západní straně kostela.  Velké Starkovy varhany byly v první polovině 19. století opraveny brněnským varhanářem Františkem Harbichem. Hrával na ně ještě i Leoš Janáček jako posluchač učitelského ústavu, když zastupoval Pavla Křížkovského, ředitele starobrněnském kůru (1872). Křížkovský se ovšem se Strakovým dílem nespokojil a zadal stavbu nových varhan pro Staré Brno renomované bavorské firmě Steinmeyer & Comp.Oettingen. Mechanické varhany s kuželovými vzdušnicemi (op. 146), byly dokončeny v srpnu 1876. Na slavnostním  koncertě u příležitosti převzetí nástroje vystoupili Leoš Janáček a Josef Foerster. Steinmeyerovy varhany nahradil v roce 1961 nástroj firmy  Rieger – Kloss, op. 3288 (třímanuálové pneumatické se 43 rejstříky. Počátkem našeho tisíciletí došlo k jejich elektrifikaci a zhotovení nového hracího stolu. Varhanní rejstřík tvoří dnes  přes 4000 píšťal.