Aux premiers siècles de notre ère, la ville de Juliomagus s'étendait largement sur la rive gauche de la Maine. A l'emplacement du transept de la future collégiale, une large voie nord-sud séparait deux ensembles bâtis. A l'est, la fouille a livré les vestiges d'habitats en terre et bois. A l'ouest, une galerie s'appuyait sur d'imposantes constructions maçonnées. Plus à l'ouest encore, les vestiges d'autres murs antiques arasés témoignent d'une dense occupation. Lors des troubles de la fin du IIIe ou du début du IVe siècle, l'habitat urbain s'est renfermé à l'abri d'une enceinte, sur une superficie alors réduite à neuf hectares.

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