A partie de 1100, Saint-Eusèbe, prieuré de chanoines réguliers de l'abbaye Saint-Laurent-de-Cosne, devint la paroisse de ce quartier en construction. Au XVIIIe siècle, la communauté, réduite à quelques moines, fut contrainte de vendre des terrains.
Pendant la Révolution, le prieuré disparut complètement et l'église fut transformée en prison jusqu'en 1798. Les trois années suivantes, elle fut le centre du culte décadaire d'Auxerre.
En 1801, le Concordat lui rendit son statut de paroisse catholique et, en 1905, elle devint, comme toutes les autres églises, la propriété de la ville.
La nef et ses bas-côtés présentent une construction composite de transition entre le roman et le gothique. De style Renaissance, le chœur et la chapelle axiale ont été reconstruits au XVIe siècle. Certaines des verrières issues de cette campagne sont encore en place, notamment celle retraçant l'histoire de Joseph. Des œuvres peintes du XVIIe siècle et les boiseries du chœur (XVIIIe siècle) complètent le décor.
