Oeuvre maîtresse de l'architecte Nicolas Nicole, les travaux commencés en 1746 s'étendent sur toute la moitié du XVIII siècle. Les deux tours sont terminées en 1830. L'intérieur du sanctuaire est organisé en trois nefs, rythmées par des colonnes, couplées et posées sur d'imposants stylobates. L'unité architecturale de l'ensemble fait de cette église un modèle d'architecture religieuse du XVIII siècle.
La Collégiale dispose d'un espace musée qui témoigne au travers des objets exposés, de 5 siècles d'histoire du quartier spécifique à sa position avancée, de la tradition viticole, de l'activité sociale et religieuse de la plus importante paroisse de Besançon au XXe siècle, des personnages célèbres qui ont marqué de leur identité ce quartier.
L'espace Musée Sainte-Madeleine possède également une remarquable collection paramentique du XIXe siècle.
Des visites à thèmes peuvent être organisées sur l'architecture de l'église, la collection paramentique, l'orgue, la toiture de l'église...
L'association "Patrimoine Sainte-Madeleine" assure la sauvegarde et l’entretien du patrimoine de l’église Sainte-Madeleine de Besançon et met en valeur le-dit patrimoine par des expositions, des conférences, des articles de presse.
Dans son musée, venez découvrir de somptueux tissus des XVIII° et XIX° siècles amoureusement conservés en parfait état pour le plus grand plaisir des yeux : Fils d'or et d'argent, brocards multicolores, velours, soie, peinture à l'aiguille, broderies de perles et de pailles...
Vous serez ébloui, émerveillé par ce travail absolument extraordinaire qui a nécessité des heures de confection !

JACQUEMARD - 1400
Le premier jacquemard, automate carillonneur de l’église Sainte-Madeleine, remonte au XV° siècle. Certes au XVI° siècle, on remplace une horloge aux frais de la ville. On lit dans les archives de la ville que le sculpteur Antoine Millet, de Fertans, est reçu citoyen à la seule condition de faire un nouveau Jacquemard de bois armé de plomb pour l’église Sainte-Madeleine. Il s’agit certainement du 4° jacquemard. Les restaurations récentes le firent descendre de son perchoir (d’où l’expression : « faire pisser jacquemard »). En 1828-1865-1892-1926 et 1977 il fut descendu de son perchoir. Sa dernière descente pour réfection remonte à 1997, où il fut exposé à la foire comtoise.