Fondée entre 963 et 985, par Géoffroy de la Grisegonelle, comte d’Anjou, en pénitence de ses péchés, la collégiale est consacrée à Notre Dame dont elle conservait un morceau de ceinture en tant que relique jusqu’à la  Révolution.

Ayant subi plusieurs remaniements au XI et XIIe siècles, la collégiale prend sa silhouette atypique formée par les deux pyramides octogonales (dites ‘dubes’) couvrant sa nef, entre 1030 et 1060, sous l’égide du prieur Thomas Pactius, chapelain du comte d’Anjou, Foulque le Jeune.

Très restaurée au XIXe siècle par l’architecte Verdier, l’église est aujourd’hui dans un état sanitaire préoccupant. Notamment les dubes présentent des désordres importants liés aux infiltrations d’humidité. La Ville de Loches a retenu Atelier 27 en 2015 pour établir l’étude diagnostic préalable à la restauration intérieure et extérieure puis d’en assurer la maîtrise d’oeuvre.

L’étude diagnostic a été rendu en 2016. Une première phase de travaux a été réalisée en été 2017, concernant principalement des travaux de mise en sécurité et de mise hors d’eau. L’actuelle phase 2 vise la restauration intérieure et extérieure des dubes.