L’histoire de la tour Saint-Nicolas est liée à l'existence d’un des faubourgs de l’ancien Dijon : le faubourg Saint-Nicolas. Au Moyen Âge, il se situait à l’extérieur des remparts, au nord de la ville. Depuis la fin du , existait à cet endroit l’église primitivement dédiée à Saint-Nicolas. Celle-ci fut entièrement détruite lors de l’Alerte de Saint-Quentin, épisode dijonnais des Guerres d’Italie, en 1557. On reconstruisit une chapelle qui fut, elle aussi, détruite lors de l'approche des troupes de Gallas en 1636. Ainsi, au milieu du , les habitants du faubourg Saint-Nicolas ne disposaient-ils plus d'église conforme à la pratique du culte catholique.