Le projet débute lors du conseil municipal de la Ville de Paris qui décida dans sa séance du 16 février 1827 de la construction d’une église. Le conseil municipal demanda en premier lieu à l’architecte Jean-Nicolas Huyot (1870-1840) le projet d’une église dédiée à Saint Charles.
Laissé dans l’oubli depuis 1830, le nouveau préfet Rambuteau relance en 1833 le projet en le confiant à l’architecte d’origine allemande François-Christian Gau (1790-1853). Gau est alors chargé d’en tracer les plans dans un style que le nouveau préfet affectionne : le gothique.
Les travaux débutent en septembre 1846 : l’église s’élève doucement avec une pierre de construction tirée des carrières de Chatillon sur Seine en Bourgogne. Vers 1853, Gau dut renoncer à élever les flèches comme l’avait demandé le conseil des bâtiments civils. Les tours n’étaient pas assez solides pour supporter un tel poids… Sur l’insistance du conseil, Gau ne put donc imaginer la façade de son chef-d’oeuvre autrement qu’encadrée de deux lourdes tours surmontées d’une balustrade.
Au début de l’automne 1853, quelques mois avant sa mort, Gau, fatigué et résigné, céda sa place à son jeune assistant Théodore Ballu, laissant au futur architecte de l’Hôtel de Ville de Paris le soin d’achever l’église.
Ballu s’attaqua en 1854 à l’édification des flèches en apportant d’importantes modifications aux tours, puis augmenta l’ampleur de la façade : saillie des portes plus importantes, profondeur des voussures, ornementation plus abondante, un perron de neuf marches…
Le lundi 30 novembre 1857 eurent lieu l’inauguration et la bénédiction de l’édifice par le Cardinal Morlot, avec la présence de Monseigneur Sacconi, nonce apostolique du Saint-Siège en France, et du baron Haussmann, préfet de la Seine.
Lors du quatorzième centenaire du baptême de Clovis, en 1896, année de jubilé national, le pape Léon XIII conféra à l’église les droits, privilèges, honneurs, prérogatives et insignes des basiliques mineures de Rome.
La Basilique Sainte-Clotilde est un édifice de grande taille qui impressionne par le nombre de ses œuvres artistiques, que ce soit les fresques, les bas-reliefs, les vitraux, les sculptures. Bien des artistes de l’époque ont été sollicités pour son ornementation. Les magnifiques vitraux dans les bas-côtés sont typiques du XIXe siècle.
