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Le Ve siècle voit l'entrée des Burgondes dans notre pays, puis au pouvoir temporel succède un pouvoir spirituel: les évêques s'installent à Avenches au VIe siècle. Trois églises, au moins, datent de cette époque: St-Martin qui se trouvait dans l'actuel cimetière, St-Symphorien à l'endroit du temple dit de la Grange-des-Dîmes et Ste-Thècle sous l'église actuelle de Donatyre. Le territoire tenu par les évêques devait être d'une taille comparable à celui de l'ancienne civitas d'Avenches. Lorsque l'évêché de Constance fut fondé à la fin du VIe siècle, il amputa Avenches de la moitié nord du diocèse. L'évêque d'Avenches se retira à Lausanne, peut-être pour se trouver au centre de son territoire restreint. Avenches décentrée perdit alors son rôle; elle disparaît des sources jusqu'au XIe siècle.

Ainsi, du Haut-Empire au Haut Moyen Age, c'est-à-dire pendant six siècles, Avenches fut un centre politique important et c'est bien moins les Germains par leurs invasions qui détruisirent la ville que les habitants d'Avenches et des villes environnantes: une fois que la ville eût perdu de sa prépondérance, on arracha les pierres pour les utiliser comme matériau de construction ou pour les livrer à un ennemi plus implacable que les Alamans, le four à chaux.