Le Comte Jean de Chalon, dit l’Antique fait l’acquisition des territoires autour de Salins les Bains, à la suite d’un échange de ses terres d’outre Saône en 1237. Son but, organiser et défendre la production de sel. Le vaste territoire alentour est sous sa juridiction et il va s’employer à le fortifier pour protéger les voies du sel. Situé sur le deuxième plateau du Jura, le bourg de Nozeroy est édifié en 1264, et Jean de Chalon décide d’en faire sa capitale et un premier château y est construit.
En 1283, les habitants du jeune bourg de Nozeroy obtiennent du Comte Jean de Chalon-Arlay, une charte de franchise. Les Comtes de Chalon se parent d’une cour, qui après paiement deviennent bourgeois et peuvent habiter dans les murs de la cité. Ces bourgeois peuvent alors élire quatre échevins, pour administrer les affaires de la communauté.
Vers 1440, Louis Ier de Chalon-Arlay transforme le château original en une demeure luxueuse, puis du bourg. Nozeroy alors entre dans un âge d’or, son château est alors appelé « La perle du Jura ».
Le bourg se compose de trois rues, parallèles à la crête de la colline. On trouve aussi trois couvents, le couvent des cordeliers, celui des ursulines et celui des annonciades célestes. Trois portes, de la tour au nord, de nods à l’ouest et de la poterne à l’est. Entouré de hauts murs le bourg était bien défendu. On pouvait en faire le tour sur le chemin de ronde. La porte de l’horloge était aussi protégée par un avant-poste pourvu d’un pont levis.
L’état architectural actuel garde des traces de ce faste. Le bourg a subi beaucoup de destructions et de reconstructions au fil des ans, suite aux différents incendies et à l’invasion des français durant la guerre de 10ans.