Ville frontière depuis le traité de Senlis (1493), Beaune est menacé en 1636 par les troupes commandées par Gallas, général du Saint-Empire germanique. Son objectif est de s'emparer de Dijon. Après avoir traversé la Saône, il attaque les faubourgs de Beaune, mais ne l’assiège pas. Le prince de Condé ordonne la construction de plusieurs bastions pour protéger la population en cas de siège. Un ouvrage est édifié entre le château et la porte Saint-Nicolas, ce front étant jusqu’alors défendu par une simple tour (Notre-Dame) datant du 14e siècle. Ce bastion est bâti à partir de 1636, chantier supervisé par Gauthier, ingénieur du roi et de la Province. Un procès-verbal dressé en 1637 par M. Bretagne, lieutenant civil au bailliage, constate l'exécution des travaux réalisés par le sieur Pascaut, entrepreneur. Les officiers du bailliage de l'Etat de Bourgogne dressent un registre portant sur les dépenses qu'a occasionnées ce renforcement des fortifications. Il y est dit que le bastion Notre-Dame "situé entre la porte Saint-Nicolas et le château, lequel construit en angle, et à l’extrémité duquel est un cul de lampe en maçonnerie, comme tout l’édifice, ainsi que tout le terrain apporté coûte 7 000 livres". La même année, une fonderie de canon est installée sur le terre-plein. L'annexion de la Franche-Comté en 1678 rend caduque la fonction militaire du bastion. Le déclassement progressif de la place forte au 18e siècle incite la municipalité à créer des promenades sur les remparts. Le bastion Notre-Dame est concédé par le gouverneur à la Ville moyennant une rente annuelle, à l’instar des autres fortifications de la cité (tours, fossés…). Mais contrairement aux bastions Bretonnière ou bien Saint-Martin, l'ouvrage Notre-Dame est conservé et ce malgré la succession de propriétaires depuis la vente de l'édifice à la Révolution. J. Delissey, dans son ouvrage "Le vieux Beaune", raconte que l'acquéreur des lieux, Léon Ducoin, a en 1931 transformé le terre-plein en jardin, de nombreux arbres étant plantés sur la terrasse du bastion.