L’église néogothique d’Arlay date du XIXe siècle et est due aux libéralités du curé Alexis Bailly à la paroisse. Elle vient remplacer trois églises du XIIIe siècle et huit chapelles et s’est enrichie d’objets de décoration provenant des églises et chapelles précédentes.
Les deux dernières églises qui existaient sous louis XV, celle du bourg au vocable de Saint-Claude et celle du hameau de Saint-Vincent au vocable de son patron saint Vincent furent déclarées vétustes et fermées en 1751. Le sanctuaire est dédié à Saint Claude, protecteur de la province et à Saint Vincent, patron des vignerons