L'église a été construite sur une crypte (antérieure à l'an mil, aux XIe et XIIe siècles.
Dans la crypte : le sarcophage de saint Lothain, un ermite mort ici au début du VIe siècle. Sa vénération donna naissance à de nombreux pèlerinage, on construisit deux monastères, dont il ne reste aujourd'hui que l'église et le prieuré abbatial voisin.
L'église fut l'objet d'importantes transformations aux XVIIIe et XIXe siècles : clocher comtois, voûte en ogive... Nombreuses statues du XVIe siècle et des décors d'albâtre.
La crypte est un des rarestémoignange d'architecture antérieure à l'an mil conservée en intégralité dans le Jura.
