沙特爾主教座堂以11世紀由菲爾貝（Fulbert）主教主持修建的羅曼風格大教堂為基礎建造。在1194年的火災中，僅有地下小教堂（長220公尺，是法國最大的地下小教堂）、一些塔樓以及西立面的底部倖免於難。如今的哥德風格大教堂完成於12至13世紀。
國王大門是一件羅曼風格雕刻的傑作：它表現耶穌的生活與勝利。12和13世紀的彩繪大玻璃窗堪與布爾日大教堂媲美，構成法國最重要的同類收藏。
絕對值得欣賞的彩繪大玻璃窗有：1180年完成的《美麗大玻璃窗聖母》（Notre-Dame-de-la-Belle-Verriere），上面表現的是一位懷抱嬰兒的聖母，另外還有《天神報喜和聖母往見》 （l'Annonciation et de la Visitation）彩繪大玻璃窗。
沙特爾主教座堂也是聯合國教科文組織世界遺產。