Une bulle du pape Pascal II de 1101 confirmant les possessions de l'abbaye Saint-Aubin d'Angers in Sancti Nicolai de Salliaco atteste, dès cette date, l'existence à Saillé, d'une chapelle prieurale dédiée au culte, alors en plein essor en Occident, de l'ancien évêque de Myre.

À la fin du XIVe siècle, cette chapelle est vraisemblablement assez renommée pour que Jean IV de Montfort y épouse en troisièmes noces Jeanne de Navarre le 11 septembre 1386. Le choix de Saillé pour cette simple bénédiction nuptiale (la vraie cérémonie de mariage ayant eu lieu par procuration à Bayonne le 2 septembre précédent) peut néanmoins apparaître surprenant. Il pourrait être lié à une volonté de dissimulation de cette union à la couronne de France. Selon Arthur de la Borderie, Jean IV de Montfort aurait à cette occasion, fait don à la chapelle, d'un droit de balisage à percevoir sur chaque navire entrant et sortant du port du Pouliguen.

À la fin du Moyen Âge, la chapelle, passée sous le vocable de Saint-Clair, 1er évêque de Nantes, paraît toujours être prieurale. En 1459, Robert Clousiou, le prieur rend aveu au Roi pour « la maison du priouré de Saillé avecques ses jardrins, rues et yssues et appartenances sises a Saillé joignant à l'église de monsieur Saint Cler dudit lieu de Saillé ». Elle sert peut-être aussi dès cette époque de chapelle frairienne, comme elle le sera au XVIIe siècle. Les travaux de réparation et d'entretien de la chapelle sont visiblement à la charge du prieuré comme le rappelle un aveu de 1677.

À la fin de l’Époque moderne, l'église est constituée de deux parties distinctes, l'une dédiée à Notre-Dame-la-Blanche, à l'ouest, l'autre, attenante à l'est, sous le vocable de Saint-Clair. Dans une lettre adressée à l'évêque en 1841, le curé Surget mentionne la chapelle Saint-Clair « surajoutée » à l'arrière de l'église Notre-Dame. Le plan joint figure une chapelle de plan rectangulaire ajourée de deux croisées, ouvrant par deux portes sur le chœur de l'église Notre-Dame. Cette chapelle pose question. S'agit-il d'une construction tardive postérieure à la première église Saint-Clair, devenue Notre-Dame-la-Blanche ou au contraire est-on en présence d'une chapelle primitive sur laquelle est venue se greffer la chapelle Notre-Dame ? La première hypothèse semble la plus probable.

Une expertise de la chapelle Notre-Dame faite par l'architecte Bougouïn en 1885 avant sa destruction permet d'en appréhender l'architecture : il s'agit alors d'«un monument sans caractère, dont la construction remonte au XIVe siècle, mais qui a été remanié souvent, notamment en 1739, suivant une date inscrite sur l'un des piliers. Elle se compose de trois travées de trois nefs, couvertes par un seul toit, dont le chevronnage dans le bas côté est à 2,80 m du sol ; des croisées sans style dont les vitraux sont maintenus par des panneaux de bois font pénétration dans le lambrissage en bois qui garnit le dessous de la toiture. Une chapelle autrefois dédiée à Saint-Clair et qui était derrière le maître autel, a été annexée à l'église vers 1841, par la démolition du mur pignon qui la séparait de l'église. Les piliers carrés qui forment la nef ont perdu leur aplomb et tombent en dehors par suite des efforts de la charpente. La charpente a beaucoup souffert et ne peut être réparée par suite de l'état du lattis et de l'irrégularité du chevronnage. Une petite flèche en charpente est établie au-dessus des deux fermes de la nef. Ces fermes ont tellement travaillé que l'étrier de l'une d'elle liant le poinçon à l'entrait a été arraché et que le tenon se trouve sorti de 0,15 cm de l'entrait [ ]». Une photographie de la façade ouest de la chapelle Notre-Dame datant des mêmes années corrobore la description de Bouguïn.

À la fin du XVIIe siècle, plusieurs campagnes de travaux sont attestées à l'intérieur de la chapelle. Jean Boffrand, architecte-sculpteur, dont l'intervention est également attestée à la collégiale Saint-Aubin travaille visiblement vers 1692 sur les autels Notre-Dame et sur ceux de la Vierge.

En 1730, le prieuré de Saillé est réuni au grand séminaire de Nantes et perd visiblement son titre. En 1751, un marché est passé pour clore de balustres le chœur de la chapelle. En 1841, sous l'impulsion du curé Surget, Saillé est érigé en paroisse. Des travaux sont alors entrepris à l'ancienne chapelle. Le mur séparant la chapelle Saint-Clair et le chœur de l'église Notre-Dame est abattu, les anciens autels Saint-Anne et Saint-Louis sont supprimés. Mais très vite, l'église est jugée trop vétuste. À partir de 1855, le culte est transféré dans la chapelle Notre-Dame-de-la-Salette nouvellement construite. À partir de 1892, l'ancienne chapelle Saint-Clair est détruite et laisse place à la construction actuelle : une église néo-gothique construite par l'architecte François Bougoïn. Les travaux sont achevés en 1893. Le beffroi est construit en 1959 (Ateliers David à Guérande). L'électrification des cloches date de 1963 (entreprise Huou à Nantes - Système Mamias).