Histoire du lieu
La première église
Une chapelle ou une petite église succursale est érigée entre la seconde moitié du xie siècle et la fin xiie siècle. Nicolas Travers, au xixe siècle émet l'hypothèse d'une construction avant 1186, se basant sur l'existence d'un « cimetière Saint-Nicolas », mentionné cette année-là. À cette époque, le secteur fait partie de la paroisse Saint-Similien. En 1226, Pierre Ier de Bretagne lance la construction d'une enceinte qui englobe le quartier Saint-Nicolas.
Extension du xve1
La première église
Une chapelle ou une petite église succursale est érigée entre la seconde moitié du xie siècle et la fin xiie siècle. Nicolas Travers, au xixe siècle émet l'hypothèse d'une construction avant 1186, se basant sur l'existence d'un « cimetière Saint-Nicolas », mentionné cette année-là. À cette époque, le secteur fait partie de la paroisse Saint-Similien. En 1226, Pierre Ier de Bretagne lance la construction d'une enceinte qui englobe le quartier Saint-Nicolas.
Extension du xve siècle
Au début du xve siècle, les fortifications s'étant détériorées, le duc François Ier fait rénover les murs et reconstruire la porte Saint-Nicolas (au niveau de la jonction entre les actuelles rues de l'Arche-Sèche et du Commandant-Boulay). Dans le même temps, l'église Saint-Nicolas fait l'objet de travaux : son nom est mentionné pour la première fois sur un document de 1444, qui certifie l'intervention sur le portail de l'édifice de Mathurin Rodier, qui était également occupé à la reconstruction de la porte Saint-Nicolas toute proche. L'église est à cette époque au cœur d'une paroisse qui porte son nom.
À partir de 1450, l'église connaît des agrandissement successifs, qui accompagnent l'accroissement important de la population de la paroisse. Le conseil de fabrique décide l'acquisition de plusieurs maisons : celle d'un certain Michel Botinat, et une autre appartenant à des religieux du couvent Saint-Marie de Pornic, et enfin celle de Jehan Rouxeau, homme d'armes du duc de Bretagne. Ainsi sont acquises les parcelles qui séparent le bâtiment de la courtine, et la nef de l'église s'appuie dès lors sur un tronçon de l'ancienne muraille de Pierre Ier, dont les vestiges sont encore visibles au xxie siècle dans la rue Duvoisin, qui longe l'église actuelle à l'ouest. Les extensions successives sont telles qu'elles justifient une nouvelle inauguration, menée par l'évêque Pierre du Chaffault le 24 février 1478. Un des éléments marquant de l'édifice est un vitrail de 20 m de hauteur, et un autel orné de 26 statues.
xviie et xviiie siècles
Au milieu du xviie siècle, le clocher menace ruine. Une levée de fonds est nécessaire, incluant la vente de livres liturgiques précieux. Les travaux peuvent commencer en 1766, et s'achèvent en 1772. Cependant, la paroisse envisage la reconstruction totale de l'édifice. Des plans sont dressés dès 1773, et les travaux sont décidés en 1789. La rénovation de 1766-1772 porte donc la touche finale à l'ancien édifice qui comporte de trois nefs séparées par un gros pilier. Le chevet est plat. Son abside se trouvait à l'emplacement de l'actuelle rue Affre, et on pouvait y accéder par le sud depuis la place Félix-Fournier. L'accès principal se fait au sud, via un porche, situé au niveau de l'actuelle place Félix-Fournier. L'église présente toujours son vitrail monumental et son autel orné.
Le nouvel édifice
Sous l'impulsion de Félix Fournier, curé de la paroisse et futur évêque de Nantes, la construction de l'église actuelle s'échelonne de 1844 (pose de la première pierre) à 1869 (bénédiction de l'édifice) sur un terrain exigu qui l'oblige à être orientée sur un axe nord-sud, et non pas est-ouest comme le voudrait la tradition chrétienne (soleil levant sur le sanctuaire). L'édification du clocher occupe à elle seule les quinze dernières années des travaux. Une médaille commémorative célèbre la pose de la première pierre de la nouvelle église, sous le règne de Louis-Philippe, l'administration du préfet Achille Chaper et du maire Ferdinand Favre. L'église est bâtie en granite de la région, ainsi qu'en pierres dures et tuffeau de Touraine. Le projet est confié à Jean-Baptiste-Antoine Lassus, élève de Henri Labrouste et collaborateur de Eugène Viollet-le-Duc, qui en fait l'un des tout premiers projets néo-gothiques en France.
Elle est érigée en basilique mineure le 26 octobre 1882 par le pape Léon XIII.
Le tombeau de Félix Fournier décédé en 1877, est installé en 1883.
Le mobilier néo-gothique fait l’objet d’une inscription au titre des monuments historiques depuis le 20 novembre 1985, un an avant que l'église ne soit elle-même classée le 6 novembre 1986.
Dégâts et reconstruction
L'église est gravement endommagée lors du bombardement allié du 16 septembre 1943 qui touche tout le quartier, notamment une partie de la place Royale, toute proche, et de la rue du Calvaire qui la longe au nord. Paul Caillaud, directeur de la défense passive nantaise, indique que « l'église était gravement atteinte, dans son déambulatoire, le long de le rue Affre, près du clocher qui fut heureusement épargné. Deux ogives de voûte sont disloquées. (...) Il semble qu'un projectile de D.C.A. ou une bombe de petit format soit tombée perpendiculairement ou ait éclaté au sol (...) puis d'autres bombes, entrées obliquement, ouvrirent les cintres et les murs de clôture, disloquèrent en partie les boiseries de l'orgue, éventrèrent le sol... Le tombeau de Mgr Fournier, lourd socle de marbre, est brisé. ». La guerre finie, le chantier de reconstruction débute en 1953 et dure jusqu'en 1974. Le grand-orgue endommagé, datant de 1901, est ainsi démonté, mais ultérieurement reconstruit, en deux tranches de travaux, en 1963 et 1985.
La pierre extérieure est noircie et fragilisée au xxe siècle, essentiellement sous l'effet de la pollution atmosphérique : une nouvelle tranche de travaux est donc lancée en 2004 sous la direction de Pascal Prunet, architecte en chef des Monuments Historiques, consistant à restaurer le tuffeau et le granit mais aussi à reprendre intégralement divers éléments extérieurs excessivement abîmés.
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