La chiesa fu costruita in seguito all'istituzione di un priorato benedettino nell'XI secolo. Più volte ampliato e rimaneggiato, conserva tuttavia una certa unità. La navata, il transetto e l'abside risalgono al XII secolo e sono in stile romanico. Le navate laterali furono aggiunte alla fine dello stesso XII secolo. Successivamente, nel XV secolo, venne costruita un'ulteriore campata della navata. Quanto alle cappelle laterali, traforate da finestre gotiche e sostenute da possenti contrafforti, furono aggiunte nei secoli XV e XIX, Classificato Monumento Storico dal 1862, costruito con materiali nobili (pietra da taglio), l'edificio presenta la duplice particolarità di essere rivestito in lastre di pietra e di avere due campanili: uno ottagonale traforato da campanili ogivali, l'altro del tipo campanile a porticato con tre campanili. Le tre campate del portale laterale esterno sono riccamente decorate con conci, capitelli lavorati con fiori, petali e statuette scolpite. Presentano una composizione equilibrata di piccole colonne e archi semicircolari. Sul piano architettonico, possiamo osservare anche i modiglioni scolpiti delle cornici che sovrastano l'abside e il transetto, nonché l'accurata decorazione del portale "sud", dove elementi gotici si affiancano a ornamentazioni romaniche (bassorilievi con figure e intrecci). Il portale occidentale è decorato con eleganti colonne del XIII e XIV secolo.
All'interno, il soffitto è ornato da ammirevoli cassettoni dipinti con rosette, mentre un magnifico organo del XVI secolo occupa un'intera sezione della parete. Questa, con un buffet in stile italiano del 1506, è stata restaurata nel XVIII secolo e nel 1966, dopo essere stata classificata dalle Belle Arti. Dal novembre 2007 è stato oggetto di un nuovo intervento di restauro, completato nel luglio 2009, data della sua nuova entrata in funzione.
Arricchito da un sottofondo musicale, da un'illuminazione articolata su più livelli e da una decorazione in continuo cambiamento, il presepe di Valréas, uno dei più celebri della Provenza, occupa la chiesa di Notre Dame-de-Nazareth da Natale alla Candelora. Su una superficie di 57 m², bellissime e antichissime statue (alcune risalenti a secoli fa) conducono verso Gesù Bambino.
La chiesa e la sua Place Pie fanno da sfondo ogni anno alla festa della Notte di San Giovannino, il 23 giugno.