Elle est liée à de nombreux épisodes de l'histoire de France. Église paroissiale royale au Moyen Âge, elle accueille l'arrivée de la Sainte Couronne en 1239, puis le sacre de en 1804, le baptême d'Henri d'Artois, le duc de Bordeaux, en 1821, ainsi que les funérailles de plusieurs présidents de la République française (Adolphe Thiers, Sadi Carnot, Paul Doumer, Charles de Gaulle, Georges Pompidou, François Mitterrand). C'est aussi sous ses voûtes qu'est chanté un "Magnificat" lors de la libération de Paris, en 1944. Le de sa construction est célébré en 2013.