Cet édifice religieux fut achevé au début du XXe s. Maurice Denis y a peint ses dernières œuvres, peintures murales qui donnent beaucoup d'intérêt à la basilique.
L’église baroque Saint-Hippolyte communique avec cet édifice.
En 1885 fut décidé la construction d'une imposante cathédrale néogothique à deux clochers prévoyant la démolition de l'église Saint Hippolyte et du presbytère.
La première pierre fut posée en 1889 mais les ennuis financiers firent échouer le projet, seul le presbytère fut démoli.
Les travaux de construction de cette nouvelle église furent stoppés et le bâtiment, non achevé, fut loué et servit d'entrepôt ou d'atelier à différents commerçants et artisans de la ville. Durant la 1ère Guerre mondiale, il fut occupé par les services du ravitaillement des armées.
Une partie de la population thononaise s'éleva contre la destruction de l'ancienne église et ce mouvement de protestation abouti en 1909 à son classement au titre des monuments historiques.
Les travaux reprirent vers 1921 sous l'impulsion du prêtre thononais J.Chaumont. La nouvelle église qui ne comportait plus qu'un seul clocher fut accolé à l'ancienne.
La nouvelle basilique fut consacrée en 1930 par Monseigneur de la Villerabelle évêque d'Annecy.
La décoration intérieure date des années 1940 en particulier deux scènes de la passion et le chemin de croix signés par Maurice Denis, chef de file de l'école des Nabis proche de Gauguin et de l'école de Pont Aven.