On ne sait pas grand-chose de l'ancienne église Saint-Rémi. Le site de la ville de Bordeaux (www.bordeaux.fr) indique qu'elle a été érigée entre le XIe et le XVe siècle. Ce qui est très imprécis. Dans l'ouvrage Aquitaine gothique, l'historien Jacques Gardelles écrit qu'elle se trouvait dans un quartier populeux, au nord-est du castrum.
C'est sans doute l'accroissement de population qui conduisit, au XVIe siècle, à agrandir l'édifice auquel on donna un schéma original. Il eut deux nefs parallèles, à deux travées chacune, orientées est-ouest, chaque nef se terminant par une abside pentagonale. Des chapelles latérales vinrent border les nefs au nord et au sud. Le tout en style gothique.
Les deux travées de la nef sud sont voûtées d'une étrange manière. Il est difficile d'en trouver la raison. Quoi qu'il en soit, pour les passionnés d'art gothique, cette bizarrerie justifie à elle seule la visite de cette ancienne église. Quant au voûtement de l'abside nord, il est à présent charpenté. Le plan montre aussi qu'un autre petit sanctuaire fut érigé, d'une façon encore une fois bien singulière, entre les deux chevets.
L'église a vraisemblablement possédé un très beau mobilier. En 1952, l'abbé Brun, dans Les églises de Bordeaux, écrit que la paroisse comptait 30.000 âmes en 1772 (ce qui semble beaucoup...) et ornait son lieu de culte avec goût. À ce point que le chapitre passa commande à l'ébéniste Cabirol d'une belle chaire en bois sculpté. Une chaire si belle qu'on la jugea digne de la cathédrale Saint-André où elle fut transférée.
À l'époque classique, Bordeaux possédait beaucoup de petites églises paroissiales. Le regroupement des paroisses, décidé par l'Assemblée Constituante en 1790 pour toutes les villes de France, en supprima un grand nombre. Ces paroisses furent éclatées entre les paroisses voisines. Ce fut le cas de Saint-Rémi dont l'église fut définitivement désaffectée. Son mobilier, sans doute vendu, fut dispersé. Désormais, l'édifice sera utilisé comme magasin à fourrage, puis magasin des douanes, écurie, garage et enfin réserve du musée d'Aquitaine.
À la fin du XXe siècle, la municipalité bordelaise décida sa réhabilitation et fit entreprendre des travaux (1998-2000). C'est désormais la Direction Générale des Affaires Culturelles qui gère l'édifice, devenu l'Espace Saint-Rémi. Il sert de lieu d'exposition à des créations contemporaines et accueille, à l'occasion, des événements culturels.