בניית הקתדרלה החלה ב-1195 בעקבות החלטתם של הארכיבישוף אנרי דה סילי (Henri de Sully) ומועצת הקנוניציה להקים קתדרלה בסגנון גותי. הקתדרלה נבנתה על חפיר גאלו-רומי. ב-1199 ירש את דה סילי הארכיבישוף גיום דה דנז'ון (Guillaume de Dangeon) והוא קבע את התוכנית האיקונוגרפית ככזו שתיאבק נגד הכפירה בנצרות. בעקבות מותו זרמו תרומות רבות לבניין הקתדרלה. ב-1214 הושלם בית המקהלה ובשנים 1224–1250 הושלמה הספינה הראשית. החזית המערבית הושלמה ב-1270. ב-1506 קרס המגדל הצפוני, אך הוא נבנה מחדש בסגנון גותי שהיה הרמוני עם החזית המערבית בת חמשת השערים.
המבנה
אדריכלות
הקתדרלה בנויה בשילוב של סגנון גותי מוקדם וסגנון גותי בשל. הקירוי הוא באמצעות קמרונות בני 6 צלעות האופייניים לגותיקה המוקדמת ואילו באגפים באמצעות קמרונות בני 4 צלעות. הקתדרלה מחולקת ל-5 אגפים: ספינה ראשית בגובה 37 מטר ואורך פנימי של 117 מטר, שני אגפים פנימיים בגובה 21.3 מטר ושני אגפים חיצוניים בגובה 9.3 מטר. האגפים נתמכו על ידי תמיכות דואות כפולות קומה אך גם בקירות עבים, שכן הבנאים חששו ששיטת התמיכות הדואות, שהייתה אז חדשה יחסית, לא תצליח לתמוך במבנה הגבוה. מבנה האגפים בעלי הגבהים השונים, עם התמיכות הדואות הכפולות, העניקו לקתדרלה מראה דמוי פירמידה. בקתדרלה זו אין בית רוחב וזאת כדי להשיג אחידות בחלל. עקב מבנה 5 האגפים יש שתי אמבולטוריות סביב האפסיס. הקתדרלה עצמה מוקפת בגנים מטופחים.
החזית המערבית היא בת 5 שערים, שער לכל אגף. הדגש בעיצוב החזית היה על פשטות ואחידות הרמונית של המבנה. המגדל הדרומי, שידוע כמגדל החירש בגלל העדר פעמונים, כמעט קרס ולכן הוצב עמוד תומך ענק בצד הדרומי שלו. המגדל הגדול בחזית הוא העתק של המגדל הנמצא בלובר, וזהו סמל לכוחה של המלוכה.
חלונות ויטראז'
כמעט כל חלונות הויטראז' סביב האמבולטריות (למעט אלה בקפלות האקסיאליות) הם מתוכנית הזיגוג המקורית מסביבות 1215. האיקונוגרפיה ברבים מחלונות אלה היא בלתי רגילה: האיקונוגרפיה משתמשת בטיפולוגיות של סיפורים מהתנ"ך כפריפיגורציות (הקדמות המרמזות על העתיד) לאירועים בחייו של ישו; האיקונוגרפיה מציגה גם ציורים סמליים כגון שקנאי המנקר את חזהו כדי להאכיל את גוזליו בדמו שלו, לביאה המלקקת את גורה המעוות, כדי להעביר מסרים תאולוגיים מורכבים. חלונות אחרים מציגים את ישו ויום הדין האחרון, את מריה, אם ישו ואת סטפנוס הקדוש מוקפים בוויטראז'ים של גילדת הסוחרים, משלהשומרוני הטוב, הבן הפזרן, סיפור Dives and Lazarus והאפוקליפסה. לצידם חלונות ובהם תיאור שנים-עשר השליחים וקדושים נוצריים. בסוף המאה ה-14 נתרם החלון " Le Grand Housteau" בידי הדוכס ג'ון מברי (Duke John of Berry) שגימר את החזית המערבית.
כמו כן ישנו שעון אסטרונומי ועליו ציורים של גלגל המזלות מאת ז'אן ד'אורליאן (Jean d'Orleans). המנגנון המקורי, שיוצר על ידי ז'אן פיזורי (Jean Fusoris) ב-1424, שמור היטב, אך חלקים אחרים שניזוקו בשריפה שוחזרו והוצבו מחדש ב-1994.