Современный собор начали строить в XV веке зодчие Гийом де Даммартен и Матюрен Родье под руководством герцога Бретани Жана VI. Замысел собора, как и строительство собора Святого Корентина в Кемпере, был призван подтвердить легитимность Жана VI после Войны за бретонское наследство. 14 апреля 1434 года епископ Жан де Малеструа заложил первый камень собора. Как многие готические церкви, Нантский собор вырос не после сноса романского предшественника, а постепенно «поглощая» его в ходе перестраивания.