Die Gemeinde Saint-Barthélemy liegt im Westen von Echallens im Bezirk Gros-de-Vaud im Waadtländer Mittelland. Das Gemeindegebiet liegt beidseits des Flusses Talent. Das Dorf Saint-Barthélemy und der benachbarte Weiler Bretigny liegen in der breiten Ebene des Flusses. Im Südosten liegt die Mortigue, ein Seitenbach des Talent, und im Nordosten das Waldgebiet Bois du Mont. Das Schloss geht auf das 12. Jahrhundert zurück. Es wurde mehrfach umgestaltet und beheimatet heute eine soziale Institution für Menschen mit Behinderung, die gleichzeitig auch die meisten Arbeitsplätze der Gemeinde bietet.
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