Le bâtiment actuel date de 1204, et a été édifié sans voûte de pierres, sur la plate-forme de la chapelle de Sainte-Geneviève (475). Elle est soutenue par trois paires de piliers de style gothique primitif. On ajouta au XVIIIe siècle, sous Louis XV, une façade néo-dorique à la place du porche du XIIIe siècle qui retraçait la légende de la sainte. Elle est accolée à la basilique Sainte-Jeanne-d'Arc.
