Sion est un des lieux du diocèse de Toul où le Christianisme s’établit très tôt. On y a découvert l’épitaphe d’un jeune chrétien, nommé Nicétius, qui vivait au IVe ou Ve siècle. Une église, dédiée à Notre-Dame, y fut élevée, centre d’une très vaste paroisse à l’époque carolingienne.
Dans cette paroisse se trouvait Vaudémont, dont les comtes favorisèrent le culte de la Vierge : au début du XIVe siècle, Henri II construisit le chœur de l’église actuelle où il plaça une très belle statue de Notre-Dame allaitant l’Enfant Jésus, détruite en 1793.
En 1396, le comte Ferri et sa femme fondèrent, avec 36 seigneurs du pays, la confrérie des chevaliers de Notre-Dame de Sion. Mais c’est au XVIe siècle surtout que le pèlerinage prit un grand développement, devenant comme le centre religieux du patriotisme lorrain. En 1669, le duc Charles IV, à qui Sion doit beaucoup, fit par acte officiel donation solennelle de ses états à la Vierge Marie, qu’on honora dès lors du titre de "Duchesse de Lorraine".
Les successeurs de Charles IV ne furent pas moins fidèles à Notre-Dame de Sion ; le roi Stanislas lui-même, très dévot, fit construire la nef de l’église, telle qu’elle existe encore.
La Révolution sembla anéantir le pèlerinage : l’antique statue brisée, le sanctuaire déserté. Mais, dès 1797, le culte y fut rétabli et on remplaça l’image disparue par une gracieuse statue provenant de Vaudémont. Le pèlerinage connut au XIXe siècle un développement qu’il n’avait encore jamais atteint, et que ne ralentirent pas les extravagances dans lesquelles tombèrent trois prêtres, les frères Baillard, qui le dirigeaient au milieu du siècle. Pour combattre leurs erreurs, l’évêque de Nancy confia l’église de Sion aux Oblats de Marie Immaculée.
Après la proclamation du dogme de l’Immaculée Conception, on édifia la tour de l’église dominée par la statue de Marie-Immaculée. En 1873, le 10 septembre, par ordre du bienheureux Pie IX, la statue du sanctuaire fut couronnée.
Dans les époques les plus troublées de notre histoire récente, de 1870 à 1945, N.-D. de Sion fut considérée comme le haut-lieu de l’unité lorraine, perdue et retrouvée à deux reprises. Pie XI érigea le sanctuaire en basilique en 1933.
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