A l’époque gallo-romaine Fontaine était située sur la voie de Mandeure à Corre. A la fin du VIe siècle il est probable que l’endroit est à l’abandon lorsque les moines de Colomban le découvrent, car Jonas de Bobbio (le biographe de Colomban) nous signale simplement que « Colomban recherche un endroit agrémenté par l’abondance des sources, auquel il donne le nom de Fontaines (Fontanas) et y bâtit un nouveau monastère… ».
La découverte fortuite de stèle gallo-romaine au XXe siècle a laissé présager la présence d’une population structurée autour d’une petite agglomération.
Vers la fin du VIe siècle, le monastère colombanien aurait compté déjà 220 moines, ceci justifie la recherche de nouvelles terres agricoles. Seulement six kilomètres séparent Luxeuil de Fontaine en direction du nord-ouest.
Dès cette époque et jusqu’à la Révolution, la vie du village de Fontaine était liée à celle de son prieuré.
Par le développement de ses cultures, il semble évident que le monastère de Fontaine est le grenier des trois fondations colombaniennes. D’après l’analyse des bénédictins de l’Abbaye de Saint Wandrille de la Vita Columbani, la fondation de Fontaine aurait été, à l’origine, le monastère des pénitents. Ces pénitents ne seraient pas des moines, mais laïcs de l’aristocratie venus se repentir des fautes passées au sein de l’ascétisme colombanien.