1874 erbaute Aristide Cavaillé-Coll für die Ostempore der Basilika in einer Nische hinter dem Hochaltar eine zweimanualige Orgel mit 25 Registern hinter einem typischen, perfekt zur Architektur der Kirche passenden massiven Prospekt aus Eichenholz im Stil der Neorenaissance. Ursprünglich hatte es wohl Pläne gegeben, das Hauptschiff des Sakralbaus um noch weitere Joche zu verlängern, um dann auf einer Westempore ein weiteres, noch wesentlich größeres Instrument aufstellen zu lassen. Diese Pläne mussten allerdings aufgrund fehlender finanzieller Mittel aufgegeben werden. Die Cavaillé-Coll-Orgel wurde 1874 durch den Organisten Charles-René Colin eingeweiht.
Im Jahre 1897 konnte zusätzlich eine kleine Chororgel der Firma Louis Debierre (I/8) erworben werden. Derselbe Orgelbauer überholte 1902 die Cavaillé-Coll-Orgel, fügte einen großen Hauptwindbalg hinzu und erneuerte die Barkermaschine – nicht ohne am Spieltisch ein Hinweisschild angebracht zu haben, er habe das Instrument Cavaillé-Colls „verbessert“.
1947 fügte der Orgelbauer Joseph Beuchet (ein Enkel Debierres) ein weiteres Manual hinzu (II. Positif) und erweiterte die Orgel auf insgesamt 42 Register. Diese zusätzlichen Register veränderten den Charakter der Orgel, da sie den Klang des Instruments im neoklassizistischen Sinne aufhellen sollten. 1997 wurde die gesamte Orgelanlage unter Denkmalschutz gestellt.
Das Ziel der von 2007 bis 2010 durchgeführten Restaurierung der Orgel durch die Manufacture Bretonne d’Orgues Nicolas Toussaint war eine Wiederherstellung des Instruments Cavaillé-Colls unter gleichzeitiger Einbeziehung der von Beuchet hinzugefügten Erweiterungen. Acht der insgesamt 16 von Beuchet ergänzten Register blieben erhalten, und die acht weiteren wurden durch neues Pfeifenwerk nach Cavaillé-Coll-Mensuren ersetzt. Die gesamte Mechanik, die Windladen und die zwei Barkermaschinen wurden sorgfältig restauriert.
Christoph Martin Frommen