Pendant l’antiquité, le site de Belley est occupé par une bourgade nommé Bellitium qui devient rapidement un centre religieux, les habitants y étant évangélisés à partir du 3e siècle par des chrétiens venus de Vienne et de Lyon. Au 6e siècle, Belley devient le siège épiscopal du diocèse. Après avoir longtemps appartenu au royaume de Bourgogne, la ville passe sous la domination du Saint-Empire romain germanique au 10e siècle, puis sous celle de la Maison de Savoie à partir du 11e siècle. Pendant cette période, la seigneurie appartient toujours aux évêques nommés princes du Saint-Empire, qui bénéficient ainsi d’étendues de droits concernant la justice, les revenus ou encore les dotations. Pendant le 16e et le 17e siècle, la ville conserve une fonction religieuse importante en devenant un foyer de la Contre-Réforme.

Avec le traité de Lyon en 1601 qui rattache les pays de l’Ain à la France, Belley devient française. C’est toujours sa prééminence religieuse qui favorisera son développement jusqu’au 18e siècle. De nombreuses congrégations religieuses s’installent comme les Capucins, les Visitandines, les Ursulines et les Cisterciennes de l’abbaye de Bons et construisent chapelles et couvents. Le Palais épiscopal édifié en 1766 est voulu par l’évêque Gabriel Cortois de Quincey qui souhaite donner un bâtiment de prestige à la ville.

La Révolution marque un coup d’arrêt dans la vie religieuse de Belley. La cathédrale est en partie détruite et pillée, les couvents sont revendus, les congrégations religieuses supprimées ; les églises abritent de nouvelles fonctions ; le diocèse de Belley s’unit à celui de Lyon. Il sera rétabli avec à sa tête Mgr Alexandre-Raymond Devie en 1823, un évêque hors du commun qui joue un rôle de première importance dans le renouveau des églises dans son diocèse. La vie religieuse et l’enseignement renaissent avec le retour des congrégations : Maristes, Frères de la Sainte-Famille, Sœurs de Saint-Joseph, Bernardines.

Depuis mars 1978, l’évêque du diocèse de Belley-Ars réside à Bourg-en-Bresse avec son administration, mais le siège épiscopal demeure à Belley.

Edifice majeur du quartier de la cathédrale, le Palais épiscopal de Belley est construit de 1766 à 1780 pour abriter la résidence de l’évêque. C’est Mgr Cortois de Quincey qui confie les plans dit-on au grand architecte Soufflot, auteur des réalisations du grand Hôtel-Dieu de Lyon et de l’Hôtel de la Marine à Paris.

A partir de la Révolution, le bâtiment ne remplit plus sa fonction d’origine et accueille des magasins d’équipements militaires ou encore un salon littéraire. En 1817, il redevient siège du diocèse, et ce jusqu’en 1905, lorsque la loi de séparation des Eglises et de l’Etat contraint l’évêque d’évacuer le Palais mis à disposition du Ministère de la guerre. Il est alors reconverti en bureaux militaires, caserne, hôpital pour être ensuite inoccupé pendant plusieurs années. Racheté par l’association diocésaine en 1930, il redevient résidence de l’évêque. L’édifice classé au titre des monuments historiques en 1932 est la propriété de la Ville de Belley depuis 1978. Depuis sa restauration, il est reconverti en lieu à vocation culturelle. Y est conservée une galerie de portraits d’anciens évêques de Belley.

Le bâtiment principal comporte deux façades sobres de style classique aux hautes fenêtres bien ordonnancées. Côté cour d’honneur, elle est décorée d’un fronton triangulaire représentant une figure féminine tenant une corne d’abondance, entourée des emblèmes de la science et des arts. Côté parc, un fronton cintré présente les armoiries sculptées de l’évêque Gabriel Cortois de Quincey, surmontées d’une couronne en référence au statut princier dont bénéficiaient les évêques à la période du Saint-Empire romain germanique. La couronne est elle-même sommée d’un chapeau à trois rangs de houppes, insigne de la dignité d’évêque.

Depuis 1869, le plafond de l’escalier d’honneur est orné de peintures murales en trompe l’œil de Benoit-Antoine Sublet représentant le Triomphe de la Croix, complétées en 1886 par les Vertus théologales et cardinales réalisées par Louis Marinelli et son fils.

Le centre historique actuel ne remonte pas avant la fin du 14e siècle suite à l’incendie qui le ravage en 1385. A sa reconstruction, deux ensembles urbains se dessinent : l’ensemble épiscopal autour de la cathédrale et l’ensemble administratif, juridique et commercial autour de la Grande rue. Les fortifications sont détruites à la fin du 18e siècle pour permettre l’extension de la ville extra-muros.

Le site historique abrite de nombreuses maisons anciennes, en particulier dans le secteur de la Grande rue, de la rue Saint-Jean et de la rue des Cordeliers. La plupart datent du 16e siècle et étaient des maisons de nobles et de bourgeois belleysans. Au 16e siècle, les façades sur rues hautes et plutôt sobres contrastent avec les cours intérieures très soignées. Ces dernières comportent des éléments caractéristiques de la Renaissance comme des tours avec escaliers à vis, des galeries en arcades, des fenêtres à meneaux ou encore des puits. Ces éléments se retrouvent dans l’Hôtel du Gouverneur dont la façade de style Louis XIII date du 17e siècle. Sa cour intérieure du 16e siècle abrite une tour octogonale en pierre avec escalier à vis, une galerie renaissance, un puit et un abreuvoir. L’Hôtel du baillage, ancienne résidence des ducs de Savoie, renferme une cour intérieure assez similaire avec une tour octogonale en pierre, des galeries à arcades et un puits. Sa façade a été recomposée en 1905 en style néo-gothique.

La Grande rue abrite également la maison natale d’Anthelme Brillat-Savarin (1755-1826) reconstruite après l’incendie de la ville à la fin du 14e siècle, maison remarquable marquée par les styles d’époques différentes. Sa façade, son passage d’entrée voûté et sa tour octogonale avec ses escaliers à vis datent du 16e siècle, alors que sa tour carrée et sa façade sur cour (avec deux galeries à deux arcades) sont construites au 17e siècle. Le bâtiment sur cour à trois niveaux de galeries avec arcatures classiques en bois peint date quant à lui du 19e siècle.