L'école Notre-Dame est construite au début de la décennie 1830 sur des plans de l'architecte d'arrondissement Claude-Marie Dalloz : ce dernier dresse en effet, en mai 1836, un état des ouvrages déjà exécutés par l'entrepreneur Vital Ponard, de Longchaumois, montrant que l'édifice est quasiment achevé. La situation de l'établissement est régularisée par deux conventions, en 1837 et 1838. Dans ces documents, le curé Joseph-Marie Grenier rappelle au maire, Louis Ogier, qu'il a fait bâtir à ses frais, en pendant du presbytère, " un établissement stable pour l'éducation des filles ". La propriété en est donnée à la ville sous réserve que " ce bâtiment sera destiné à perpétuité à l'éducation des filles " et " que la jouissance en appartiendra aux Soeurs de l'ordre du St Sacrement, dont la maison principale est maintenant à Autun ", sinon à des soeurs du choix de ses successeurs et avec l'agrément de l'évêque. Dite " le couvent ", l'école est occupée au milieu du 19e siècle par 15 religieuses de l'ordre des Saints-Anges et des novices, et accueille 60 élèves dans deux salles d'études (sans compter les 30 élèves réunies dans une salle d'un bâtiment loué dans le bas de la ville). Le 7 décembre 1840, la fabrique de l'église décide de créer des jardins à l'avant de l'école et du presbytère. Les dessins de cet aménagement sont donnés par l'architecte Vital Ponard. L'établissement est agrandi vers l'est en 1841 ou 1842 par la construction de deux corps de bâtiment parallèles. Une grotte de Lourdes est aménagée contre la falaise à une date inconnue.