Après sa décapitation, le corps de saint Julien fut transporté par deux vieillards pour être enseveli. Les chrétiens des environs prient sur sa tombe, sans se douter qu’ils seront plus tard imités par de grandes foules. Le culte à saint Julien est si important à la fin du Vème siècle qu’une basilique est construite. L’historien Grégoire de Tours (538-594) fait une grande place à saint Julien dans ses écrits. Il relate le pèlerinage à pied de Clermont-Ferrand à Brioude qu’il fait lui-même deux années de suite. A la fin du VIe siècle c’est le pèlerinage le plus important en Auvergne.

A partir du deuxième millénaire, le pèlerinage à Saint-Jacques de Compostelle supplante tous les autres. La basilique Saint-Julien est alors une étape sur ce chemin de saint Jacques pour de nombreux pèlerins.

A Brioude, les chrétiens prient toujours saint Julien et de nombreux visiteurs de la Basilique ne manquent pas de se recueillir dans la crypte près du reliquaire. Le 28 août, une messe est célébrée près de la fontaine Saint-Julien où la tête du martyr aurait été lavée après sa décapitation.