Het ontwerp van de kerk en de eerste fases van de bouw werden toevertrouwd aan Jean-Baptiste Lepère, in zijn tijd een bekend architect. De eerste steen werd gelegd in augustus 1824, in de aanwezigheid van de prefect van de Seine Gaspard de Chabrol en de aartsbisschop van Parijs Monseigneur de Quélen. De bouw vorderde langzaam, en werd herhaaldelijk gestopt, met als belangrijkste reden de Julirevolutie. Het was uiteindelijk Lepères schoonzoon, Jacques Hittorff, die verderging met het project van 1831 tot 1844. De Saint-Vincent-de-Paul werd geopend op 25 oktober van dat jaar. Hittorff maakte grote aanpassingen aan het oorspronkelijke ontwerp. Zo waren er in eerste instantie geen plannen voor een torenspits - het werden er uiteindelijk twee. Daarnaast liet hij de ingang bouwen aan de Place Franz-List, waardoor er een kerkplein ontstond.