Depuis un temps immémorial, la vigne couvre la majeure partie des coteaux de la région de Voiteur, dont les vins de haute qualité étaient connus et appréciés des Romains (d'après Pline le Jeune et Martial) au point qu'un édit de l'empereur Probus, en l'an 280, ordonna que l'on plantât beaucoup de vignes sur les collines favorables de Séquanie (ancienne Franche-Comté).
L'histoire du vignoble et du vin de Château-Chalon, appelé autrefois vin de gelée ou vin de garde, est indissociable de celle de l'abbaye. L'acte le plus ancien relatif à l'abbaye est un diplôme du roi Lothaire en l'an 869. Les abbesses devaient prouver 16 quartiers de noblesse pour être admises et cela explique le rayonnement qu'eut le vin de Château-Chalon dans les familles nobles de toute l'Europe.
Ce vin si cher aux abbesses, le fut aussi aux rois et aux empereurs : Henri IV n'en but-il pas deux bouteilles en signant son traité avec le duc de Mayenne !... Le vin de garde de Château Chalon ne trôna-t-il pas, certains jours, en face du Tsar Nicolas II ?! ... La reine Juliana de Hollande n'en a-t-elle pas dégusté à l'occasion de son couronnement ?!...