Historia Budowę kościoła w miejscu południowo-wschodniej bazyliki kompleksu katedralnego rozpoczął arcybiskup Trewiru Teodoryk z Wied około 1230. Budowniczy kościoła wzorowali się na architekturze świątyń w Laon, Soissons oraz w Reims. Prace wkrótce zatrzymano z powodu braku odpowiednich środków finansowych. Podjęto je na nowo w 1243 po kweście zorganizowanej w diecezji kolońskiej przez arcybiskupa Konrada z Hochstaden. Budowę ukończono jednakże dopiero w 1260.
W 1429 na wieży na skrzyżowaniu nawy głównej z transeptem zamontowano wysoką iglicę, która uległa zniszczeniu w czasie burzy w 1631. Wieża otrzymała wtedy dach czterospadowy, który został zniszczony w czasie II wojny światowej. W 1945 założono dach płaski, który został wymieniony na bardziej spadzisty w 2003.
Kościół NMP służył członkom kapituły katedralnej, dla których odprawiano tu codzienne msze. Stał się także miejscem ich pochówku. Wiele z grobów zostało usuniętych w okresie rewolucji francuskiej.
Kościół uległ znacznym zniszczeniom podczas II wojny światowej. Po odbudowie, w 1951 kościół NMP otrzymał od papieża Piusa XII honorowy tytuł bazyliki mniejszej.