thumb|left|Katedra - widok od strony prezbiterium
Trzecia faza, pierwsza dekada XVI w., to okres wykonania witraży w katedrze (witraż na fasadzie ufundowała księżna Bretanii Anna, która została królową Francji). W tym okresie pracami kierował architekt Jacques Drouet, poważna część nawy została przykryta bogato malowanym sklepieniemOpis sklepienia, zakończono obydwa transepty obiektu. Po zakończeniu tych prac kościół został otwarty dla wiernych; dalsza realizacja projektu musiała zostać zawieszona z powodu braku pieniędzy. Jeszcze w 1626 – 1630 r. wykończono sklepienia, a w dwadzieścia lat później Louis Le Vau wybudował chór w stylu gotyckim.
W czasie Wielkiej Rewolucji Francuskiej kościół został zamknięty, dopiero w 1802 r. przywrócono go katolikom. Podjęto wówczas prace nad realizacją pierwotnych projektów katedry, które przeciągnęły się do 1840 r. pod kierunkiem Theodore'a Nau. Jeszcze w 1876 r., po oficjalnej rekonsekracji katedry, przebudowany chór na styl neogotycki oraz wyremontowano oba transeptyHistoria katedry na oficjalnej stronie miasta Nantes.