Została zbudowana w latach 1241-1248 prawdopodobnie przez Pierre'a Montreuila. Odrestaurowano ją w XIX wieku po zniszczeniach jakich dokonała rewolucja francuska. Inicjatorem jej wzniesienia był król Francji Ludwik IX Święty dla ochrony relikwii korony cierniowej, jaką otrzymał w czasie udziału w wyprawie krzyżowej.
Współcześnie otaczają ją zabudowania Pałacu Sprawiedliwości (Palais de Justice). Kiedyś stanowiła część dawnego pałacu królewskiego.
Jest to kaplica podwójna, dwukondygnacyjna na planie prostokąta z przedsionkiem i poligonalną apsydą, zwieńczona smukłą iglicą. Dolną kaplicę, przeznaczoną pierwotnie dla zwykłych uczestników nabożeństw, (trójnawową) zdobi bogata polichromia. O wiele efektowniejsza jest część górna, jednoprzestrzenna, początkowo połączona z apartamentami królewskimi i przeznaczona do wyłącznego użytku dworu. Znajduje się w niej 15 okien z XIII wieku o łącznej powierzchni 618 m2. Zdobią je wspaniałe witraże, każdy o wysokości 15 m, przedstawiające sceny ze Starego i Nowego Testamentu. Ich łączna liczba to 1134. Na kolumnach rozdzielających witraże, umieszczono 12 drewnianych posągów apostołów.
Na zachodniej fasadzie kościoła znajduje się wielka rozeta ufundowana przez Karola VIII w 1485 r. Przedstawia ona sceny z Apokalipsy św. Jana.
Budynek wraz z iglicą ma 75 m wysokości.
92% szkła użytego do budowy kaplicy pochodzi z XII w. Są to piękne i barwne witraże, których jest ponad 10.000.