Церковь Богоматери находится в 900 метрах к западу от Кафедрального собора святого Спасителя. Церковь на этом месте стояла не одну сотню лет. Нынешнее здание построено в 19 веке архитектором Анри Ревуалем на фундаменте постройки римских времён (около 4 века, самое старое религиозное сооружение Экса) и на месте церкви, в ранее средневековье являвшейся Кафедральным собором. Постройка, остававшаяся с античных времён, была окончательно разрушена сарацинами.
После переноса в 14 веке в новый Кафедральный собор реликвий святого Митрия, прихожане церкви Богоматери подавали протесты, но они не были услышаны. Церковь на долгое время забросили. Считается, что на место, где она находилась, указало чудо: согласно легенде, из камней, как впоследствии оказалось, составлявших фундамент церкви, вдруг стали сыпаться огни.
Нынешнее здание, построенное Ревуалем, решено в римско-византийской стилистике. В 1857 году новоиспечённый архиепископ Жорж Клод Луи Пий Шаландон решает сделать из церкви место паломничества и дарует ей статую Богоматери. Статуя была торжественно установлена в соборе 8 декабря 1857 года.
В 2004 году рядом с церковью были обнаружены остатки древнеримского театра, датирующегося 5 веком и упоминающегося в средневековых документах.
Комментарии и оценки