Le tracé de la voie romaine qui menait de Besançon à Charmes, dans les Vosges, traversait la Saône à Baulay non loin de lieu où se trouve le pont actuel.
Baulay était mentionné dans des textes des XIIIe et XIVe siècles, et appelé tantôt Baaler, Baler, Balar, tantôt Balay, Baulai. C'est cette dernière dénomination qui a été adoptée à partir du XVIe siècle. Le village fut incendié en 1595 par les troupes de Tremblecourt (le roi de France Henri IV étant en guerre contre le roi Philippe II d'Espagne, souverain de la Franche-Comté et chef de la Ligue catholique).
Le village venait d'être en partie relevé quand il fut détruit de fond en comble lors de la guerre de Dix Ans et tellement dépeuplé que de 1636 à 1644 on n'y vit pas une seule naissance.
Suivant la tradition, Baulay était autrefois bâtie plus loin de la Saône qu'il ne l'est aujourd'hui. Le canton de champs appelé Sainte-Bénigne aurait été l'emplacement de l’ancien village. Il y existait encore au xixe siècle des restes de constructions.
L'église Saint-Barthélemy, paroiriale depuis le XIIe siècle, a été reconstruite en 1835, sauf le clocher qui date de 1782. À l'entrée du cimetière, à l'extrémité Est de Baulay, le long du tracé de l'ancienne route de Faverney, la chapelle Saint-Thiébaut fut construite en 1677. Elle fut rebâtie et agrandie en 1854.
PK 380
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