Fondation mérovingienne, la première église Saint-Germain-l’Auxerrois fut détruite lors du grand siège de Paris par les Normands en 885-886, puis rebâtie au XIe siècle. L’édifice fut remanié dans la première moitié du XIIe siècle et le portail occidental réalisé vers 1220-1230. Le chœur et la première travée de la chapelle de la Vierge datent du XIVe siècle, la nef et le porche actuel du siècle suivant, le transept et les chapelles du chœur du XVIe siècle. Vers 1580, la reconstruction de l’église, était achevée.

Une importante campagne de travaux fut menée au début du XVIIe siècle. Le sanctuaire fut entièrement réaménagé et décoré et on plaça dans la nef, une chaire et un banc d’œuvre. Les destructions commencèrent au XVIIe siècle par la suppression du trumeau du portail occidental et se poursuivirent au siècle suivant, par celle du tympan du portail puis du jubé placé à l’entrée du chœur, œuvre de Jean Goujon et Pierre Lescot. Au XVIIIe siècle également, le chœur reçut une nouvelle décoration due à l’architecte Claude Bacarit et au sculpteur Louis-Claude Vassé.

En 1793, l’église fut fermée et reçut diverses affectations. Elle ne fut rendue au culte catholique qu’en 1802. Au cours des journées d'émeute des 14 et 15 février 1831, l'église fut profanée puis de nouveau fermée. Ce n’est que le 13 mai 1837, qu’eut lieu la cérémonie de réouverture. À partir de cette date, d’importants travaux de restauration furent entrepris, aussi bien à l’extérieur qu’à l’intérieur où la décoration peinte et vitrée des chapelles fut entièrement renouvelée.

L'extérieur :

On entre dans l’église par un porche composé de cinq arcades en façade et de deux arcades latérales. Les statues en pierre du porche et du portail ont été restaurées ou remplacées au XIXe siècle. Au trumeau de la porte centrale, on peut voir la Vierge tenant l’Enfant Jésus. De chaque côté, sont représentés à gauche, Salomon, le Reine de Saba et saint Vincent et, à droite, saint Germain, sainte Geneviève et un ange. La façade est éclairée au centre par une rose et le pignon est surmonté d’une statue représentant l’archange saint Michel. Le clocher situé à l’angle du bras sud du transept et du chœur, date du XIIe siècle. La flèche qui le surmontait a été supprimée dans le courant du XVIIIe siècle et remplacée par une balustrade. L’une des cloches qu’il abrite, nommée Marie, date de 1527.
L’église est orientée et composée d’une nef à vaisseau central flanqué de deux bas côtés et de chapelles peu profondes. Au-delà d’un transept non saillant, le chœur comporte un double déambulatoire, qui devient unique au chevet, et se termine par une abside avec un mur plat. Une rangée de chapelles entoure le chœur. L’élévation est partout à deux niveaux, grandes arcades et fenêtres hautes.

L'intérieur :

L’église abrite encore quelques éléments remarquables de son ancien mobilier : on remarque notamment dans la nef, la chaire exécutée en 1635 et le banc d’œuvre réalisé entre 1682 et 1684, peut-être sur des dessins de Charles Le Brun, au revers de la façade, l’orgue provenant de la Sainte-Chapelle et clôturant le chœur, une grille en fer forgé œuvre du serrurier du Roi, Pierre Dumiez exécutée en 1767.

L’édifice a conservé une partie seulement de ses vitraux du XVIe siècle regroupés dans les baies des deux bras du transept. Dans le bras nord, ils illustrent des scènes de la Passion et de la Vie publique du Christ, des scènes de la vie de saint Sixte et saint Vincent, ainsi qu’une Cour céleste placée dans la rose de la façade. Du côté opposé, on voit dans la rose de la façade, la Pentecôte exécutée en 1532 par Jean Chastellain sur des cartons de Noël Bellemare. Deux autres verrières représentent l’une l’Incrédulité de saint Thomas exécutée par les mêmes artistes en 1533, et l’autre l’Assomption de la Vierge réalisée vers 1534-1535.

Parmi les sculptures que contient l’édifice on peut remarquer, dans la chapelle de la Vierge, deux statues provenant du portail et du porche ; la première, du XIIIe siècle, représente saint Germain d’Auxerre et la seconde, du XVIe siècle, sainte Marie l’Égyptienne. On peut admirer aussi deux Vierge à l’Enfant, l’une du XIVe siècle au dessus de l’autel de cette chapelle et l’autre dite « Vierge à l’oiseau », du XVe siècle, au-dessus de la porte du clocher. À l’entrée du chœur, deux statues du XVe siècle, représentent les saints patrons de l’édifice, Saint Germain, évêque d’Auxerre et Saint Vincent.

L’église possède aussi deux retables datant du XVIe siècle : un en bois sculpté à volets peints, placé dans le déambulatoire sud du chœur, représente des épisodes de la Vie de la Vierge et vient du Nord de la France ; l’autre, situé dans une des chapelles nord de la nef, consacré à la Passion, a été fabriqué à Anvers. Enfin, on peut admirer dans le transept et les chapelles, des peintures murales, dues notamment à Louis Couder, Jean-François Gigoux, Joseph Guichard ou encore Victor Mottez, et mises en place entre 1840 et 1865. Les verrières du chœur et des chapelles ont été elles-aussi exécutées au XIXe siècle par plusieurs peintres-verriers, tels que Maréchal de Metz, Vigné, Thévenot ou encore Lusson. Celle de la baie centrale de la chapelle centrale du déambulatoire est composée de scènes de la Passion, copiées sur les vitraux de la Sainte-Chapelle. Elle a été offerte en 1838 par le curé de l’église, l’abbé Demerson.

De nombreux artistes logés au Louvre ayant été enterrés à Saint-Germain l’Auxerrois, celle-ci est devenue leur paroisse. Une messe célébrée à leur intention chaque année le Mercredi des Cendres en perpétue le souvenir.