Située au sein de la fortification construite dès le Xe siècle en surplomb de la ville, cette église massive est édifiée en 1346 par les sires d'Apremont. Après des siècles de conflits, elle demeure aujourd'hui le seul monument subsistant de la ville haute. Classé monument historique, ce joyau d'architecture ogivale possède un buffet d'orgue et un riche mobilier du XVIIIe siècle, ainsi que deux magistrales sculptures d'Ipoustéguy, artiste de renommée mondiale né à Dun-sur-Meuse en 1920 : "Mort de l'Evêque Neumann" et "Christ". Possibilité de visites libres (individuels et groupes) ou guidées (groupes) toute l'année, sur réservation. Durée de la visite guidée : 45 minutes environ. L'église est ouverte du 1er juillet au 31 août, tous les jours de 14 h à 18 h, et lors des Journées européennes du patrimoine.
Le circuit des remparts permet aussi de découvrir l'histoire de l'ancienne forteresse médiévale grâce aux panneaux d'interprétation mis en place par l'association Dun le Chastel. Un livret de jeux et des supports de visite ludiques gratuits sont également disponibles à l'Office de tourisme (enfants à partir de 7 ans, adultes, scolaires, centres de loisirs) pour découvrir en autonomie et en s'amusant l'ancienne forteresse et son église.