La construction de l'abbaye fut entreprise au cours du 2e quart du 12e siècle lorsque les chanoines de la collégiale Saint-Vorles, devenus chanoines réguliers vers 1135, quittèrent l'esplanade Saint-Vorles : ils adoptèrent peu après la règle de Saint-Augustin de la congrégation d'Arrouaise, au diocèse d'Arras (bulle de régularisation du 20/09/1138 adressée au premier abbé, Aude). De l'abbaye, détruite partiellement au 15e siècle au cours du conflit qui opposa Charles le Téméraire et Louis XI, puis en 1594 au cours des guerres de Religion, ne subsiste plus que l'église. En 1635, l'abbaye adopta la réforme de Sainte-Geneviève : en 1635-43, on construisit le bâtiment conventuel encore visible aujourd'hui, alors appelé maison abbatiale, comprenant salle du chapitre, réfectoire, cuisine, dortoir, chauffoir, bibliothèque, oratoire et chambres. Henri Lenet de Larrey, abbé de 1662 à 1710, fit construire le porche de l'église que A. C. F. Gagne de Perrigny, avant-dernier abbé, fera remanié en 1727 ou 1739. L'abbaye fut acquise le 25 thermidor an V par l'hôpital Saint-Pierre dont le transfert (26 juillet 1806) entraîna des remaniements (destruction du choeur à chevet plat et de ses chapelles latérales, transformation du transept et de la 7e travée de la nef et des bas-côtés en salles pour les malades). En 1825, l'architecte châtillonnais Tridon construisit le clocher actuel. L'ancien clocher, détruit en 1807, s'élevait au-dessus de la croisée du transept. En 1835, on aménagea le choeur et la sacristie actuels. La dédicace de l'église à saint Pierre date du 6 août 1835. Depuis 2009, l'édifice abrite les collections du musée du Pays Châtillonnais. Sources d'archives : Archives départementales de Côte d'Or, 3 X 161 a (bref historique de l'hospice, Saint Pierre, fondé en 1670 et Saint Germain, fondé en 1129), 3 X 161 d 1 - 3 (bâtiments, dont un plan en liasse 1, daté de l'an IX, 1807 et des travaux jusqu'en 1927).