Construite en 1832 dans le style néo-classique. Elle fut la première église catholique de Lausanne bâtie après la Réforme. En 1932, une première rénovation la rendit plus citadine par son ampleur. Elle est imposante par son énorme escalier et son clocher de 38m de haut.

En 1992, l'église fut élevée au rang de basilique par le Pape Jean-Paul II.