Sa construction débute le 16 juin 1875 par la pose de la 1ère pierre par le cardinal Guibert, archevêque de Paris. Le travail des fondations dura deux ans puisque il a été décidé de creuser 83 puits de 33 mètres de profondeur, que l'on comblerait de meulière et de chaux hydraulique. Les principales dimensions de l'édifice sont les suivantes : longueur, 85 mètres; largeur, 35 mètres; altitude du lanternon de la coupole au-dessus du sol, 83,33 m; altitude de la croix du campanile, 91,04 m.