Orphelin, il est éduqué par son grand-père Alfred Jeanroy, spécialiste de la littérature médiévale. Il suit les cours de l’École pratique des hautes études, puis de l’École des chartes, devient archiviste paléographe (1931) et part à l’École française de Rome (1931-1933).
Il double son travail de recherche sur les pèlerins médiévaux de sa propre quête spirituelle, et accomplit les pèlerinages de Chartres, Lourdes, Compostelle, notamment. Il est tertiaire franciscain à partir de 1942.
Il est professeur à l’université de Poitiers (1945-1975), et devient cofondateur du Centre d'études supérieures de civilisation médiévale avec Gaston Berger (1954), et le dirige de 1966 à 1975, après en avoir été le co-directeur avec René Crozet. Il est également à la tête des Cahiers de civilisation médiévale dès leur création en 1958.
Il dirige la publication :
du Corpus des inscriptions de la France médiévale ;
de l’autobiographie de Guibert de Nogent (Belles-Lettres, 1981) ;
du Répertoire international des médiévistes (CESCM, jusqu’en 1971) ;
Il est trois fois président de la Société des antiquaires de l'Ouest.