No obstante, a su vocación artística le seguía su vocación religiosa. Así, a los diecisiete años ingresaba en 1757 en el convento de religiosos cartujos del Aula Dei donde realizará el noviciado. De Aula Dei pasa Fray Manuel a la Cartuja de las Fuentes, donde su vida trascurre plácidamente, utilizando las jornadas de descanso que la rígida regla conventual le permitía para llevar a cabo diversas obras con destino a dependencias de la comunidad, sacristía y claustros, tal y como certifica el prelado de la Cartuja don Mariano Ambrosio Gil.

El 31 de mayo de 1779 se encontraba trabajando en los bocetos para las pinturas de la Catedral de Jaca, que hoy se encuentran en el Museo Catedralicio de Jaca, a excepción de la cúpula. El 14 de diciembre de 1793 el religioso comunica su próximo regreso a la Cartuja de las Fuentes. En el convento se dedica nuevamente a llevar a cabo numerosas obras de caballete para iglesias. Es ahora cuando da comienzo la serie de diecisiete lienzos de pasajes de la vida de San Bruno con objeto de decorar el convento.

En 1795 acude a Sijena -Huesca llamado por la priora Juana María Lores Villanova que para realizar unos trabajos la fábrica del monasterio. Realizó la decoración del llamado Salón del Trono lo que le llevo a alargar su estancia durante cinco años.

En 1807 se traslada a la Cartuja de Valldemosa ya que para su decoración se exigía un pintor de la Orden. Fray Manuel Bayeu fallecería en la Cartuja de las Fuentes en el año 1809.