Idrottsminister Carál Nî Chuilãn sade att de avstod strax innan hon skulle träffa styrelserepresentanter.
De var där för att diskutera en rapport från chefen för internrevisionen vid institutionen för kultur, konst och fritid och institutionen för utbildning.
Hon informerade de övriga ledamöterna vid mötet "om min djupa oro över de frågor som deras personal tog upp" med internrevisorn.
I fredags begärde ministern att mötet skulle behandla rapportens resultat i "allvarliga anklagelser" om organisationens "ledarskap, ledning och övergripande kultur".
Efter måndagens möte sade hon att hon hade accepterat styrelseledamöternas avgång och tackade dem "för deras insatser för att främja och främja idrott under sin ämbetstid".
I ett uttalande sade hon: "Med tanke på de pågående utmaningarna inom Sport NI vidtar jag åtgärder för att ingripa direkt för att stödja både personal och övriga styrelseledamöter.
"Jag vill också informera personalen om att deras oro tas på allvar och att de kommer att behandlas fullt ut."
Ordförande för kulturkommittén Nelson McCausland sade att situationen var "hocking och aldrig tidigare skådad".
"Det är därför vi måste få Carál Nί Chuilãn inför kommittén så snart som möjligt", sade han.
"Det berättar något om avdelningen och hur ministern har drivit avdelningen," Mr McCausland berättade BBC NI's Good Morning Ulster.
"Vi vill också prata med de personer som avgick, de har också en historia.
"Det är en hel kvast, vi måste gå till botten med det. Ministern är skyldig allmänheten, Sport NI och kommittén det."
Irini Chuilín sade att hon skulle träffa de återstående styrelseledamöterna senare i veckan.
Ingen från Sport NI var tillgänglig för kommentarer.
Nio ledamöter i Sport NI:s styrelse har avgått med omedelbar verkan.