La plus vaste église du Nord de la Haute-Saône est aussi le plus ancien bâtiment de la ville de Luxeuil-les-Bains, classé Monument Historique depuis 1846.
Ancienne église abbatiale du monastère bénédictin Saint Colomban sa construction fut commencée au début du XIIIe siècle, après l’incendie de l’église précédente et consacrée le 7 décembre 1340, sous l’abbé Eudes de Charenton. Il a donc fallu plus de d'un siècle pour réaliser cette vaste église. Le choeur, reconstruit au XIVe siècle a été restauré par Viollet-le-Duc, le clocher en façade date de 1527.
Ayant conservé sa fonction d'abbatiale bénédictine jusqu'à la révolution française, elle est depuis lors l'église paroissiale de la cité. Elle a reçu en 1924 le titre de basilique mineure, attribué par le Saint-Siège pour distinguer les sanctuaires les plus remarquables tant par leur architecture que par leur place dans l'histoire. Le rayonnement de Saint-Colomban et du monastère de Luxeuil dans le haut Moyen Âge justifie cette appellation honorifique, mais les amateurs d'art médiéval y trouvent également leur bonheur.
À l'intérieur de cette basilique, toute en grès rose des Vosges, se trouvent de nombreux joyaux : des pierres funéraires médiévales, les stalles du XVIe siècle, la chair de Notre-Dame de Paris et surtout le magnifique buffet d'orgue du XVIIe siècle, dont le mécanisme se compose de 44 jeux et 3 137 tuyaux.
Dans l'antique abbatiale de Luxeuil, la valorisation de l'esthétique romane en plein âge gothique traduit sans doute une volonté de retour à l'austérité bénédictine, comme le préconisait alors le courant cistercien. Il reste donc au visiteur à prendre un temps de silence, afin que ces pierres polies par des siècles de passage et de chants grégoriens, lui délivrent une part de leur histoire.