La construction de cette église a été demandée en 1956 par le curé de la paroisse et l'évêque de Dijon, afin de desservir le nouveau quartier des Grésilles. L'édifice a été conçu par l'architecte Joseph Belmont après un concours organisé en 1960. L'architecte s'est inspiré de l'église de Mazamet qu'il venait de bâtir, en appliquant les techniques contemporaines du béton, de l'acier, du verre et des murs rideaux mis au point par Victor Prouvé. L'église, bâtie de 1962 à 1964, anticipe la réforme liturgique de Vatican II. Elle est constituée d'une chapelle basse, ou crypte, couverte de voiles de béton reposant sur de minces piliers, et d'une église haute, carrée, dont nef et bas-côtés sont couverts de toits courbes. Le clocher isolé présente un campanile supportant une flèche.
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