Patron kościoła, Św. Seweryn, był pustelnikiem żyjącym w pobliżu znajdującej się w VI wieku na miejscu dzisiejszego kościoła kaplicy. Gdy zmarł, został w niej pochowany, jednak imponującą bazylikę zniszczyli wikingowie. Została odbudowana w XI wieku, w poważnie zmienionej formie, co czyni z kościoła św. Seweryna najstarszy tego typu obiekt na lewym brzegu Sekwany. Jego obecna forma została jednak w dużej mierze ukształtowana przez przebudowę w XV wieku, w stylu gotyku płomienistego. Po tym okresie w bryle budynku nie zachodziły większe zmiany; jedynie w XVII wieku Mansart dobudował do niego jedną kaplicę, a kuzynka Ludwika XIV sfinansowała redekorację chóru oraz zakup imponujących organów. W XIX wieku był to jeden z ulubionych kościołów polskiej emigracji w Paryżu. W 1956 roku teren kościoła i klasztoru był areną protestów przeciw wojnie w Algierii.