D'après les récits miraculeux, l'évêque Mamert trouva le corps de Ferreol tenant la tête de Saint-Julien. Pour honorer ce qu'il vit comme un signe envoyé par son dieu, il s'employa à faire bâtir un premier édifice en 470 en l'honneur de Saint-Ferreol.
Ce miracle chrétien, en tout cas reconnu comme tel par l’Église, s'accompagne d'un récit hagiologique qui explique le cycle des évènements d'avant la redécouverte des deux martyrs par Saint-Mamert.
En, voici un bref résumé :
"Sous le règne d'Antonin, 48 martyrs furent brûlés à Lyon, leurs cendres jetées dans le Rhône. Elles arrivèrent à Saint-Romain-en-Gal, se regroupèrent, et reformèrent les corps des martyrs qui furent recueillis par le clergé de Vienne."
Pendant longtemps, "la fête des Merveilles" célébra ce miracle en partant de la chapelle Saint-Ferréol chaque dimanche suivant l'Ascension. Les crues successives du Rhône ont fait qu'il ne reste aujourd'hui de l'édifice que des ruines. Au début des années 1990, des fouilles eurent lieu à cet endroit d'où l'on dégagea plusieurs sarcophages ainsi que deux squelettes enterrés à même la terre, à très peu de profondeur. L’église fut rebâtie à partir du 9ème siècle de l'autre côté du Rhône, sur la rive gauche.