Wzniesiono ją na wyspie na Sekwanie, zwanej Île de la Cité w 4 okręgu Paryża, w miejscu po dwóch kościołach powstałych jeszcze w IX wieku. Jej budowa trwała ponad 180 lat (1163–1345). Od 10 sierpnia 1806 roku w skarbcu katedry – pod opieką kanoników Kapituły Bazyliki Metropolitalnej – przechowywane były relikwie korony cierniowej.