On la nomme : "la Treille". Eglise-Mère du diocèse, elle est le lieu des grands rassemblements lors de temps forts de la tradition catholique. Ouverte chaque jour de 10h à 18h15, elle accueille de nombreux touristes et visiteurs, pèlerins et fidèles. Des temps de prière et célébration, des expositions et diverses manifestations culturelles et musicales en font un haut lieu de vie du Vieux Lille.

La cathédrale s'élève à l'emplacement de l'ancienne motte féodale où le premier donjon des comtes de Flandre, suppose-t-on, a été bâti. Plusieurs siècles plus tard, en 1854, est posée la première pierre de la future cathédrale. La chapelle absidiale est achevée en 1897, suivie du chœur et du transept peu de temps après. En 1913, Lille devient le siège d'un évêché tandis que le chantier de l'église se poursuit lentement jusqu'en 1947. 

L'ensemble néo-gothique ne sera finalement pas achevé selon les plans initiaux. La façade moderne, confiée aux architectes Pierre-Louis Carlier et Peter Rice et terminée en 1999, répond alors aux contraintes économiques rencontrées sur la fin de la construction. La rosace qui s'y trouve est signée de l'artiste Ladislas Kijno et le portail en bronze du sculpteur Georges Jeanclos.