In 1083 koopt Bernard, de abt van Baume-les-Messieurs, van de graaf van Bourgondië de rechten die deze laatste voor de helft op de kerk heeft. De andere helft is eigendom van het kapittel Saint-Lazare d’Autun. Baume krijgt pas in 1324 de hele kerk in bezit.
De Notre-Dame de Mouthier-Vieillard kerk is in de middeleeuwen de kerk van een grote parochie. In de 14e eeuw zijn er 15 of 16 kapellen, ongeveer dertig priesters en andere geestelijken en bovendien nog de prior en 3 monniken. De komst van de Dominicanen en in de 15e eeuw de bouw van de collegiale kerk Saint-Hippolyte in Poligny leiden het verval in van Mouthier-Vieillard dat de status van parochiekerk verliest.
Van de voor de vroegromaanse kunst zo karakteristieke kerk bestaan nu nog slechts de klokkentoren uit de 12e eeuw, de kruising en twee traveeën van het koor.
Het interieur herbergt een opmerkelijke groep bourgondische sculpturen uit de 15e eeuw en een Renaissance retabel van albast uit Saint-Lothain.
