Le travail que nous avons réalisé à la chapelle Saint-Jean-Baptiste de la Cité à Périgueux s’inscrit dans un programme Région interdisciplinaire et pluri-institutionnel MoDAq (« Mortar Dating in Aquitaine », resp. P. Guibert). Nous avons cherché, dans le cadre de cette étude, à mettre en œuvre une nouvelle technique de datation directe de l’édification de maçonneries par luminescence optiquement stimulée, technique dite monograin ou « single grain » (SG-OSL) appliquée aux mortiers. Fouillé en 2008 par H. Gaillard, ce site a livré une séquence chronologique, divisée en sept états, allant de l’Antiquité à nos jours. L’occupation antique, datée de la seconde moitié du IIIe siècle par la découverte de monnaies, et la reconstruction du chevet datée de 1521, sont les seules phases bien calées chronologiquement. Entre ces deux extrêmes, apparaissent deux états non datés sinon en chronologie relative : un bâtiment à abside polygonale pourvu d'un sol en mortier de tuileau, possible élément du groupe épiscopal paléochrétien de Périgueux ; le chevet carré d'une chapelle médiévale dépendant de l'évêque. Pour affiner en chronologie absolue ces états, des échantillons de mortiers et de sédiments ont été prélevés. Les datations OSL ont été effectuées selon la technique single grain (mesure individuelle de plusieurs milliers de grains par échantillon) sur les échantillons issus des différentes phases de construction. Les datations permettent de circonscrire la construction de l’abside polygonale entre les IVe et Ve siècles et celle de la chapelle médiévale à l’intervalle IXe - XIe siècles. Enfin, le mur nord de la nef, initialement supposé médiéval, s’avère être un vestige encore en élévation de maçonneries antiques intégrées dans les constructions successives. Les résultats obtenus illustrent les importantes avancées méthodologiques réalisées qui permettent désormais de dater les mortiers de construction par OSL.