Une communauté monastique dédiée à saint Jean-Baptiste est fondée par l'évêque Lezin à la fin du VIe siècle. Officiellement sous le patronage de saint Jean-Baptiste et/ou saint Lézin, l'église, devenue collégiale dès le IXe siècle, est communément appelée Saint-Julien à partir du XVe siècle en raison d'une aumônerie voisine qui conservait une relique de l'évêque du Mans. L'église est rebâtie au XIIe siècle en remployant des éléments de la 1ère moitié du XIe siècle, d'après les vestiges du porche conservés jusqu'en 1892. Le clocher semble dater du XIIIe siècle. Au XVe siècle, le chœur est remanié, peut-être agrandi, et une chapelle des fonts est rapportée contre la nef, à l'ouest du clocher. En 1531, l'architecte Jean Delespine construit notamment une galerie de cloître. Des bâtiments communs, seule est connue la porterie du XVIIe siècle, sur la rue Saint-Julien. Le chapitre est réuni en 1696 au séminaire tenu par les sulpiciens. La collégiale et son cloître disparaissent vers 1800. Les bâtiments subsistant sur la rue Saint-Julien sont intégrés dans le pensionnat Saint-Julien en 1841. Dès 1844, un premier bâtiment scolaire est édifié sur cette rue, à droite de la porterie, comprenant une chapelle au rez-de-chaussée. Sur la rue Saint-Martin, un bâtiment de classes et de dortoirs dû à l'architecte Jean-Baptiste Bonnet est édifié en 1872. Ce dernier conçoit aussi la chapelle consacrée en 1875. L'extension en retour vers l'hôtel de Vertus, édifice de la 2e moitié du XVIe siècle acquis en 1854, est réalisée en 1885 par les architectes Eugène Dussouchay et Félix Ruault. Emportant la majeure partie des bâtiments du XVIIe siècle et de 1844 ainsi que les derniers vestiges du porche et du clocher de l'église, une vaste reconstruction est engagée en 1893 par les architectes Etienne Chouanet et Alexandre Velé : le projet d'élévation ordonnancée sur la rue Saint-Julien n'est cependant réalisé qu'aux deux tiers. L'institution ferme en 1903, mais renaît en 1905 aux n° 5-7 rue Chevreul. L'ensemble des bâtiments disparaît vers 1919.