Se encuentra esta planta románica-renana en otros edificios religiosos loreneses, champañeses y renanos.

Desde el final de la Segunda Guerra Mundial, la capilla espera una restauración y su reapertura al público.

En los siglos XI y XII la catedral fue reconstruida varias veces con, probablemente, el establecimiento de una planta románica-renana (coro flanqueado por torres).

La construcción del edificio que ahora se puede contemplar abarca tres siglos.

El coro se terminó rápidamente, hacia 1235, y consta de siete tramos encuadradas por dos torres armónicas abiertas en capillas coronadas por tribunas.

La construcción del gran y audaz transepto, cuyo volumen es notable (48 m de largo y 16,5 m de ancho, con inicialmente 32 m bajo la bóveda), así como el último tramo de la nave, necesario para la estabilidad del conjunto, comenzó hacia 1275 y se terminó rápidamente, hacia 1297.

Al finalizar el transepto se dispuso en su centro el nuevo coro de los canónigos.

Tras el transepto, probablemente, se construyeron el portal del claustro y los primeros tramos adyacentes.

Sorprendentemente el plan establecido sobre el tramo estabilizando el coro se respetó escrupulosamente durante un siglo, siendo el único cambio notable la adición de capillas abiertas a los laterales.

Se demolió la fachada oeste de la catedral románica del siglo XI.

El segundo y tercer tramo de la nave se completaron en estilo gótico flamígero.

Hacia 1530, ya se había completado la construcción de los dos campanarios que coronan la cabecera.

[3]​ En 1534, se construyó en estilo renacentista el campanario entre las dos torres del portal occidental.

Cuenta con una columnata, capiteles corintios, arcos de medio punto y una cúpula.

Todos estos paneles pintados eran desmontables y originalmente servían como puertas del armario donde se guardaban las reliquias de los santos correspondientes.

En 1840, la catedral aparece en la primera lista de los monumentos históricos;[4]​ el claustro no se clasificará hasta 1889.

Se colocó en su lugar una cubierta temporal para evacuar el agua y proteger las bóvedas.

En 1960 ya era posible pensar en el proyecto de un nuevo órgano para la catedral.

En 1981 se reconstruyen las cubiertas recuperando la geometría anterior a 1940 (tejado de pizarra sobre una alta carpintería metálica).

La construcción del claustro se inició hacia 1240, primero por la galería Este, en un estilo gótico alto, con grandes vanos abiertos y de traza muy simple.

La evacuación del agua por las gárgolas se hace via canaletas, un avance tecnológico muy moderno para su época y que sería estudiado por Viollet-le-Duc.

En el siglo XIV, la sala capitular se convirtió en la galería Norte del claustro, acodada a la nave de la catedral, y fue cerrada con una gran vidriera gótica radiante con vistas al jardín.

Los claustros del periodo gótico solían ser más pequeños que los claustros románicos, pero éste podría ser un caso en armonía con la innovadora adaptación gótica sobre una planta de tradición románica.

Desde 1740 los canónigos de la catedral se dirigieron a varios constructores con el fin de construir un gran instrumento sobre la tribuna, en sustitución del anterior, que databa del siglo XVI; fueron consultados, François Thierry, Charles Cachet y Jean-André Silbermann.

Como había dejado escrito en su presupuesto de 1751 para los canónicos, la ambición de Dupont era proporcionar a la catedral un instrumento «comparable avec le plus grand nombre des grandes orgues de France, dans lequel on trouvera les jeux pour jouer tous les couplets qui peuvent se faire selon le bon goût du tems, et pouvoir les diversifier pendant tout un office, sans être obligé de répéter deux fois les mêmes meslanges» [comparable con el mayor número de órganos importantes de Francia, en el que se encontraran juegos para jugar todos los acomplamientos que puedan hacerse según el buen gusto de la época, y poder diversificarlos durante todo un oficio, sin tener que repetir dos veces las mismas mezclas].

Este vitral de 1503 está firmado I. V., supuestamente por Jean le Verrier, y como el del transepto sur tiene proporciones notables.

Las ventanas altas de la nave presentan grisallas con cenefas azuladas del siglo XV.

En 1534 se realizaron tres grandes campanas para el campanile (de 14000, 10000 y 6000 libras).

Tres campanas fueron refundidas en 1767 por Ignace-Antoine Henriot para obtener las notas fa, sol, la y si.

Su función no era religiosa, fue preservada y todavía da las horas desde su instalación durante el Renacimiento.