L'église du prieuré est de grande dimension (33 m de longueur, 7m30 de largeur, 9 m de hauteur) par rapport au cloître et au nombre de moines qui n'a jamais dépassé la vingtaine. On sait que dans les premiers temps, les fidèles venaient très nombreux au prieuré. Au XVe siècle, on construisit pour eux une annexe, dans le prolongement de laquelle se trouvait une chapelle. Aujourd'hui ne subsistent plus que quelques amorces de murs.
« C'est surtout aux fêtes de la Notre-Dame que l'on voyait accourir tous les habitants des pays voisins pour entendre la messe, et, malgré la grandeur de l'église, ils étaient souvent forcés de rester, faute de place, sous l'auvent qui protégeait la porte d'entrée et dont on voit encore les traces. »
— Ernest Petit
L'église comprend une nef avec un bas-côté au nord. Le chevet droit est épaulé au sud par un large contrefort. Un massif de maçonnerie épaule la façade occidentale. La nef est voûtée d'ogives sur piliers. La construction est rustique, les pierres utilisées viennent de la région.
Sous la Révolution, l'église subit de nombreuses transformations. Le clocher fut démoli et les cloches transportées, dit-on, à Semur-en-Auxois. On construisit dans l'église un mur de refend, afin de supporter un plancher. Les verrières de la façade et du chevet, posées en 1491 par le prieur Guy Bousson, furent remplacées par de grandes baies ogivales. l'ancienne chapelle fut transformée et agrandie pour l'établissement d'un four.
C'est au prix de ces aménagements et de sa transformation en faïencerie, que le prieuré évita la destruction.
En 1858, lorsqu'Ernest Petit s'installa au prieuré, il aménagea l'étage de l'église pour en faire un cabinet de travail et une grande bibliothèque.
Construit en 1491 et 1511, le cloître carré de 21m30 de côté est adossé à l'église au nord, et à des corps de logis avec d'anciennes cuisines désaffectées au sud et à l'ouest. Il s'ouvre à l'ouest sur la cour extérieure, et à l'est sur le potager.
En 1745, l'aile orientale ravagée par un incendie fut détruite : la salle capitulaire et le dortoir des moines à l'étage furent rasés. Il ne reste dans l'angle sud-est du cloître que le départ de l'escalier à vis qui menait à l'ancien dortoir.
Les galeries, composées chacune de neuf arcades en plein cintre, entourent un jardin avec un puits. Les eaux de pluie sont recueillies par des chéneaux en pierre et conduites jusqu'à une citerne sous le jardin.
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