De claim in de 11e eeuw dat er relieken van Maria Magdalena in de kerk lagen maakte de kerk een geliefde bedevaartsplaats en het werd een startpunt voor één van de routes naar Santiago de Compostella. In de 12e eeuw riep Bernard van Clairvaux hier op tot de Tweede Kruistocht. En in de 16e eeuw werd de kerk geplunderd door Hugenoten. In de tussenliggende tijd werd het gebouw uitgebreid en verfraaid. Het is daarom dat de basiliek nu UNESCO werelderfgoed is.
In 859 stichtte Gerard, graaf van Parijs en hertog van Vienne, samen met zijn vrouw Bertha, een vrouwenklooster te Vézelay, aan de voet van de heuvel. Het werd toegewijd aan de heilige Maagd en rechtstreeks onder de bescherming van de paus gesteld. Amper twintig jaar na de stichting waren de monialen reeds vervangen door monniken. Uit angst voor de plundertochten van de Noormannen hadden de religieuzen een nieuwe verblijfplaats gebouwd op de top van de heuvel. Als patroonheiligen kozen zij de apostelen Petrus en Paulus.
In het begin van de 11de eeuw worden allerlei mistoestanden gemeld, zowel binnen het klooster als in de relaties van de abdij met de buitenwereld. De abdij van Cluny bezat in de 11de eeuw het hoogste morele gezag in de westerse kloosterwereld. Cluny greep in te Vézelay en zo kwam het klooster op de heuvel definitief onder de cluniacenzer invloed.
De nieuwe abt Godfried (1037-1052) blies op een effectieve manier nieuw leven in Vézelay. Er werd namelijk het gerucht verspreid dat de relieken van de heilige Maria Magdalena in de crypte van zijn abdijkerk bewaard werden. In een bul van paus Leo IX (1049- 1054), een zeer goede bekende van Godfried, wordt vermeld dat de abdijkerk van Vézelay gewijd is aan Maria Magdalena. De bul is gedateerd op 27 april 1050 en wordt ook wel de Bourgondische geboorteakte van Magdalena genoemd. De inhoud van de bul van Leo IX werd in 1058 bevestigd door paus Stefanus IX (1057-1058) die eraan toevoegde dat de abdij ook het graf van de heilige bewaart. Van Petrus en Paulus werd voorlopig niets meer gehoord. Het bericht van dit kostbare reliekenbezit verspreidde zich razendsnel en de pelgrims lieten niet op zich wachten evenmin als de mirakelen. Weldra kon de bestaande kerk de toestromende menigte niet meer bevatten zodat besloten werd een nieuw heiligdom te bouwen, wat tussen 1096 en 1250 gebeurde. Enkele decennia later werd het romaanse koor reeds afgebroken en tussen 1185 en 1215 vervangen door het thans nog bewaarde gotische koor.
In alle opzichten was de 12de eeuw de gouden eeuw voor Vézelay maar, zo snel als de Magdalenacultus opgekomen was, zo snel kwam er na 1279 ook weer een einde aan. De euforie rond Magdalena werd plotseling verstoord in 1279 toen in Aix-en-Provence het graf van Magdalena met haar gebeente werd ontdekt. Dit was het begin van de Provençaalse Magdalenacultus die de Bourgondische al snel in de schaduw stelde en zelfs uitschakelde. De glorietijd van Vézelay was voor goed voorbij.