Au IVe siècle, l'église primitive qu'on y construit, était vaste. Ses dimensions sont celles d'une basilique urbaine (20 x 30 mètres). La nef est couronnée d'un abside et les pièces qui la bordent, sans être de véritables bas-côtés, lui donnent un plan basilical classique de l'époque paléochrétienne.

La fonction de ces pièces reste obscure, en dehors de celle qui, au centre, abrite la cuve baptismale.

Appuyée sur le mur extérieur, à l'ouest de l'église, une série de pièces équipées d'un système d'hypocauste correspond à l'espace thermal, qui interviendraient dans le rituel du baptême imposant au catéchumène une immersion complète dans la cuve.

A partir du VIIIe siècle, une nécropole s'installe dans les pièces annexes, suggérant la présence d'un lieu de culte à proximité.

Au XIVe siècle, la grande nef gothique sera construite à proximité immédiate.

Au XIXe siècle, plusieurs sarcophages et des objets (plaque - boucles de ceinturon) datés de l'époque wisigothique seront dégagés. Des traces d'un habitat et d'une activité métallurgique datable du haut moyen-âge seront aussi découverts.

Ces traces font écho à un site d'une certaine importance installé à cette époque sur une hauteur, de l'autre côté du vallon qui borde sainte-Cécile