Avec sa salle principale d’une trentaine de mètres de profondeur, ses stalactites et ses bassins, la grotte de Saint-Vincent ouvre sur l’inconnu du monde souterrain. Sa formation est due à la dissolution des calcaires du Carixien (Jurassique inférieur) par les eaux météoriques, chargées de gaz carbonique, qui s’infiltrent dans le massif. Cette érosion engendre un modelé de type karstique. Si cette grotte offre moins de mystère pour les géologues aujourd’hui, elle a longtemps été le siège d’une légende.
D’après la tradition, c’est là que venait prier saint Vincent, prêtre du IVe siècle venu d’Afrique avec saint Domnin et saint Marcellin pour évangéliser la Provence. Réputé pour ses dons de guérisseur et propagateur de la foi chrétienne, il exaspérait le Diable qui résolut donc de l’enfermer dans la grotte pour le faire mourir de faim.
Mais saint Vincent terrassa le démon et le changea en un serpent de pierre de 5 mètres de long. Les auteurs du XIXe siècle voyaient dans les différentes concrétions de la grotte des éléments significatifs de la vie du saint : le puits où il prenait son eau, le four où il cuisait son pain, la cheminée où il se chauffait… et la trace de son pied - la piayo - qu’il imprima dans le sol en retenant le rocher avec lequel le Diable tentait d’obstruer la grotte.
Jusqu’au début du XXe siècle, il existait une petite chapelle à l’extérieur où les habitants de Mélan venaient en procession le dimanche de la Trinité.