Sainte-Croix, mise en chantier en 1287, était terminée par le choeur vers 1329, la nef ayant été amorcée au début du XVIe s., les façades du transept restant inachevées dans l’état roman. En 1568, les Réformés minent les piles de la croisée, font effondrer sur le choeur la grande flèche centrale (110 m, bâtie en 1511) et incendient l’église en ruine. En 1599, Henri IV, dans un souci de réconciliation nationale, pose la 1ère pierre d’une reconstruction totale aux frais de la couronne.
Le modèle des cinq nefs reprend celui des deux travées flamboyantes, seules restées debout derrière les tours ouest du XIIe s.. Le gros-oeuvre est achevé en 1623 (long. d.-o. : 136 m, haut. : 32 m) hormis les façades mi-gothiques mi-romaines du transept, dues au jésuite Martellangeen 1627-1679. Il faudra rebâtir plusieurs fois la flèche de croisée. L’actuelle est d’E. Boeswillwald (1858).
La façade ouest (83 m), achevée sous Charles X, relève de projets successifs, dont le premier, par Hénault, était le plus gothique. Elle posa tôt des problèmes de stabilité. Noter : belles boiseries du choeur (de Le Brun, 1706), vitraux (abside : 1860-70 et collatéraux de la nef : 1893).