La première pierre est posée par l'évêque de Paris, Maurice de Sully, en 1163. Les travaux ne seront achevés que vers 1345.
En 1625 est construite la fontaine du Parvis Notre-Dame par l'architecte Augustin Guillain, afin d'alimenter en eau les habitants de l'Île de la Cité, fontaine détruite en 1748, elle était alimentée (après 1671) par la [[pompe Notre-Dame]].
Cette église est présente sur les [[plans de Paris en 1760 et 1771]].