Die Abteikirche Saint-Ouen hatte bereits im 16. Jahrhundert eine Orgel, die von den Hugenotten 1562 zerstört wurde.
1630 wurde, nach Plänen von Jehan Titelouze, ein neues Instrument durch Crespin Carlier gebaut. Es war ein 8-Fuß-Instrument mit zwei Manualen zu 48 Tasten und einem selbstständigen Pedal mit 12 Tasten. Diese Orgel wurde zwanzig Jahre später durch Thomas Morlet revidiert und vergrößert. Ein Rückpositiv wurde hinzugefügt und das Hauptgehäuse wurde von einem dreitürmigen 8-Fuß Prospekt zu einen fünftürmigen 16-Fuß-Prospekt erweitert.
Nach dem Orkan von 1683 wurde das Werk von Jean Brocard und Jacques Cherel repariert. Charles Lefebvre arbeitete 1724 daran. Andere wichtige Arbeiten wurden 1733 von Nicolas Collar ausgeführt. 1741 wurde die Orgel von Jean-Baptiste Martin Lefebvre demontiert. Das Datum des Wiederaufbaus ist unbekannt.
Im Juli 1803 wird es festgestellt, daß „nur die Montre übrig ist, obwohl auch hier einige Pfeifen fehlen, während der ganze Inhalt, mechanische Teile und Windladen vermisst werden, Windkanäle sind demontiert, eingesackt und entfernt worden, es gibt nichts mehr im Orgelgehäuse”. Die Orgel wird in dieser Periode unter Verwendung von Teilen wiederaufgebaut, die aus den Instrumenten von St.Godard, St.Vigor und St. Jean stammen. Die Hauptarbeiten wurden von 1823 bis 1839 durch Pierre-François und dann durch Paul-Louis Dallery ausgeführt.
1851 untersucht Aristide Cavaillé-Coll das Instrument und listet es unter den größten Instrumenten Frankreichs auf. Die Orgel hatte damals 50 Register auf 5 Manualen und Pedal. Von 1851 bis 1882 wurden Reparaturen und Modifizierungen durchgeführt: Installierung eines neuen Gebläses, Entfernung des Echo-Manuals und Einbau eines Schwellwerks.
1888 wird Aristide Cavaillé-Coll mit „einer grundlegenden und kompletten Wiederherstellung der Mechanik und des Pfeifenwerks” beauftragt. Unter Verwendung von etwa 20 alten brauchbaren Registern errichtete der berühmte Orgelbauer ein neues Werk. Eingeweiht wurde es am 17. April 1890 durch Charles-Marie Widor, den Organisten von St.Sulpice in Paris, der dieses großartige Instrument als eine Orgel „im Stil von Michelangelo” bezeichnete. Die Orgel ist heute nahzu intakt, obwohl sie in ihrer Geschichte lediglich zwei mal überholt wurde (1941, Debierre-Gloton und 1955, Beuchet-Debierre).
Das Orgelgehäuse wurde bereits am 5. Februar 1970 unter Denkmalschutz gestellt, das Instrument selbst jedoch erst am 20. Oktober 1976 .
Dieses Instrument ist das letzte große Meisterwerk Cavaillé-Colls in einer langen Reihe von Orgeln, die 1840 mit dem Bau der Orgel der Basilika von St.Denis begonnen hatte. Es ist eines der schönsten Werke der symphonischen Periode.
Das Schwellwerk ist mit seinen 20 Registern das größte jemals von Cavaillé-Coll gebaute. Bemerkenswert sind auch die zwei horizontalen Zungenreister auf dem Hauptwerk.
