La cathédrale Saint-Louis de Versailles est une église de style rocaille construite par l'architecte Jacques Hardouin-Mansart de Sagonne. Elle fut bénie le , jour de la saint Louis, et choisie comme cathédrale à la création de l'évêché de Versailles en 1802. Elle ne fut consacrée qu'en 1843.
Paroisse Notre-Dame et paroisse Saint-Louis L'église du village de Versailles, avant la construction du château, était dédiée à saint Julien de Brioude. Cette église fut démolie en 1681. Sur son emplacement fut construit le Grand Commun du château. L'église Saint-Julien fut reconstruite dans la ville neuve. Elle eut d'ailleurs une existence éphémère. En 1684, posa la première pierre d'un nouvel édifice : la paroisse Notre-Dame qui donna son nom au quartier.
vignette|250px|gauche|La cathédrale Saint-Louis, avec le château de Versailles dans le fond.
Les habitants du vieux Versailles, du Parc-aux-cerfs et des rues voisines, au nombre d'environ quatre mille cinquante, ne disposaient plus d'aucun lieu de culte. Notre-Dame était loin et son accès difficile, puisqu'il fallait alors traverser la place d'armes pour s'y rendre. Quand, à la fin du , cette partie de la ville prit de l'extension, les architectes chargés de dresser les plans ne manquèrent pas de prévoir une église. Dès 1725, on avait bâti à l'angle des rues de Satory et d'Anjou, près du Potager du roi, une chapelle provisoire longue d'une trentaine de mètres, flanquée d'un collatéral et entourée d'un cimetière. On commença à y enterrer au mois d', à y baptiser le .
Ce n'était qu'une succursale de la paroisse Notre-Dame. Elle était desservie par deux chapelains, prêtres de la Mission, comme ceux de l'église mère. À mesure que le quartier se développait, il fallut songer à lui donner de l'autonomie religieuse. Par décret de Charles Gaspard Guillaume de Vintimille du Luc, archevêque de Paris, en date du , la chapelle fut érigée en paroisse sous le patronage de saint Louis.
Les habitants durent se contenter de cette chapelle pendant plusieurs années. Ils étaient pourtant de plus en plus nombreux. Enfin, vers 1740, on résolut de bâtir une véritable église. Mais on ne voulut pas changer les habitudes que les paroissiens avaient prises. Il fut donc décidé que le monument serait construit à côté de la chapelle, et presque en vis-à-vis. Il y avait là une vaste place qui paraissait parfaitement convenir à cette destination.
Historique de l'édifice désigna en Jacques Hardouin-Mansart de Sagonne, petit-fils de l'architecte de , au grand mécontentement d'Ange-Jacques Gabriel, architecte officiel du roi qui espérait recevoir la commande.
Les fondations furent entamées en . Les entrepreneurs Letellier et Rondel se heurtèrent à un sol spongieux qui nécessita l'établissement de solides fondations à l'aide d'un vaste radier de pierres de taille couvrant toute la surface de l'église. La présence de pilotis est une légende.
vignette|droite|Maison des lazaristes.
La première pierre fut solennellement posée par l'archevêque de Paris le . plaça lui-même dans une cavité creusée à cet effet une médaille d'or et quatre médailles d'argent, puis procéda au scellement de la pierre d'assise.
La construction fut lente et l'église ne fut terminée que douze ans plus tard. L'inauguration eut lieu le , sans la présence de la famille royale car la dauphine, Marie-Josèphe de Saxe, avait accouché la veille d'un fils, futur . L'année suivante, le roi fit don de six cloches qui eurent pour marraines la reine (Marie), la dauphine (Joséphine), et les quatre filles de (Adélaïde, Victoire, Sophie et Louise). L'ancienne chapelle fut détruite. Le presbytère mitoyen fut construit en même temps que la chapelle par Robert de Cotte. Ce bâtiment fit office d'évêché du jusqu'en 1905.
En 1764, l'architecte Louis-François Trouard éleva, au-delà du bras gauche du transept, une chapelle, dite « du charnier », parce qu'elle était destinée à recevoir les corps des défunts décédés au château. Elle prit ensuite le nom de chapelle de la Providence. De superbes reliefs furent réalisés par le sculpteur du roi Augustin Pajou, figurant les quatre vertus cardinales à l'extérieur et les quatre docteurs de l'église en médaillons à l'intérieur. Pajou devait ensuite travailler à l'Opéra royal de Versailles.
vignette|droite|alt=Plaque commémorative apposée sur la façade de la cathédrale et commémorant la procession du 4 mai 1789.|Plaque commémorative apposée sur la façade de la cathédrale et commémorant la procession du 4 mai 1789. L'église Saint-Louis subit peu de transformations jusqu'à la Révolution, la paroisse royale restant l'église Notre-Dame. Cependant, le , quand s'ouvrirent les États généraux de 1789, ce fut à Saint-Louis que se rendit la procession solennelle partie de Notre-Dame, et c'est de la chaire de l'église qu'Anne-Louis-Henri de La Fare, évêque de Nancy, dénonça les abus de la Cour. Plusieurs séances des États généraux se tinrent également à Saint-Louis au cours du mois de . Le 22, le serment du Jeu de paume y fut renouvelé.
En 1790, Versailles devint siège d'un évêché. Le premier évêque constitutionnel, Jean-Julien Avoine, choisit Notre-Dame pour cathédrale. Par la suite, l'église Saint-Louis fut fermée et la plupart des objets de culte ayant été confisqués, elle fut transformée en temple de l'Abondance. On lui en figura les attributs sur la façade, avec un laboureur peint sur le frontispice.
Au rétablissement du culte catholique en 1795, l'évêque constitutionnel Augustin-Jean-Charles Clément fit revenir les prêtres à Saint-Louis. L'église, plus vaste, fut préférée à Notre-Dame et devint cathédrale à la création de l'évêché de Versailles en 1802. Le , le pape , venu à Paris pour le sacre de l'empereur , fut accueilli par son premier évêque concordataire, Louis Charrier de La Roche.
, qui ambitionnait de revenir à Versailles en 1816, tint à donner un éclat particulier à l'église qu'il avait connue dans sa jeunesse. Louis-Philippe, qui assista à un Te Deum chanté en 1837 à la suite de la prise de Constantine, poursuivit cet effort à travers la restauration de la chapelle de la Vierge (vitraux de la manufacture de Sèvres par Achille Devéria (1847-1848), statue par Dominique Molknecht (1846-1847).
En 1843, Louis Blanquart de Bailleul consacra la cathédrale qui n’avait été que bénie lors de son inauguration le , jour de la saint Louis.
L'église subit d'assez graves dommages pendant la Révolution. Elle fut restaurée et embellie tout au long du , jusqu'à la loi de 1905, grâce à ses évêques successifs, à , Louis-Philippe et jusqu'en 1905 par l'administration des Cultes.
Elle a fait l’objet d’un classement au titre des monuments historiques le .
Architecture L'extérieur vignette|droite|La façade de la cathédrale. vignette|droite|Le dôme de la cathédrale (hauteur du bulbe : ).
Jacques Hardouin-Mansart de Sagonne a adopté le plan en croix latine issue de la tradition gothique, composé d'une nef centrale, de collatéraux avec chapelles, d'un transept saillant et d'un chœur entouré d'un déambulatoire, interrompu par la chapelle axiale de la Vierge.
Les bras du transept présentent des pans concaves inspirés de Francesco Borromini, artiste de référence dans l'architecture française depuis la fin du .
L'église est orientée nord-sud, le Concile de Trente n'imposant plus l'orientation des églises vers l'est.
Juchée sur un vaste perron de huit marches, la façade s'élève sur deux niveaux. L'étage inférieur comprend trois portes. La principale est flanquée de six colonnes doriques. Les deux portes latérales sont flanquées de deux colonnes du même ordre en forte saillie, qui portent des pots à feu à pieds en forme de console inspirés d'un modèle de Jules Hardouin-Mansart pour la toiture du Grand Trianon, disparu au .
Le second niveau occupe la partie centrale. Il s'orne de colonnes corinthiennes disposées comme à l'étage inférieur. Il se compose d'une baie en plein cintre qu'occupe une horloge. Cette ouverture est coiffée d'un linge inspiré de celui que Robert de Cotte, grand-oncle de l'architecte, réalisa pour la cathédrale de Montauban. Deux larges volutes inversées entourent le motif de façon originale.
Un fronton triangulaire sommé d'une croix dorée surmonte la façade. Il s'orne du blason royal ailé dont les fleurs de lys ont été supprimés à la Révolution. On en devine encore l'empreinte.
Les tours latérales sont scandées de pilastres doriques. Leurs saillies supportent des vases, selon un procédé esthétique original. Elles sont coiffées de bulbes d'aspect baroque, comme sur le lanternon disparu de la chapelle royale du château de Versailles ou le clocher, toujours en place, de la chapelle du Petit Trianon.
La croisée est couverte d'un vaste dôme à pans coupés. Son aspect a été altéré au , où les boudins angulaires ont été remplacés par des plaques de zinc. Originale, la flèche en balustre se démarque des flèches droites réalisées par Jules Hardouin-Mansart à Notre-Dame de Versailles et, avant lui, par François Mansart à l'église parisienne Sainte-Marie-des-Anges.
À l'extrémité du bâtiment, la rotonde de la chapelle de la Vierge Marie est couronnée d'un dôme orné de deux attributs mystiques de Marie : Tour de David et Étoile du matin.
L'intérieur vignette|La nef de la cathédrale. vignette|Coupole du chœur.
L'intérieur reflète le goût de la pierre nue des édifices religieux du , allié à la délicatesse des ornements de style rocaille sculptés par Nicolas Pineau.
La nef, longue de cinq travées, est scandée de pilastres ioniques et ornée, à la clef, de cartouches fleuris aux motifs alternés.
Au-dessus de l'entrée, au revers de la façade, la tribune d'orgue est portée par un grand arc en anse de panier retourné, inspiré de la tribune des musiciens de la grande salle du château de Maisons-Laffitte par François Mansart. L'orgue est l'œuvre des Clicquot. Au-dessus des arcades, l'église est éclairée par des baies à vitraux peints en grisaille pour apporter plus de lumière, selon un procédé courant aux .
Longue de , haute de 23, la nef est couverte d'une voûte à pénétration dont les doubleaux atteignent près d'un mètre d'épaisseur. La voûte des collatéraux retombe sur des piliers agrémentés de pilastres doriques reposant sur des dosserets qui accentuent le ressaut.
Le croisée du transept est couverte d'une calotte reposant sur de vastes pendentifs chantournés. Le traitement de cette croisée est doublement original : la calotte remplace la traditionnelle coupole ajourée et les pendentifs sont libres de tout ornement peint ou sculpté, dépouillement rare à cette époque.
Les bras du transept s'achève en demi-lune avec un autel au centre, conformément à la tradition. Les autels sont flanqués de deux portes en chêne sculpté. Au-dessus se trouvent, sur deux niveaux, des passages entre les faces externes et internes.
Le chœur se compose de trois travées latérales et d'une abside dédiée au sanctuaire, longue de trois travées également (soit 3 X 3, symbole de la Trinité). On y trouve les stalles des Pères de la Mission, tenants de l'église au , et un maître-autel en marbre. Les piliers sont identiques à ceux de la nef, à l'exception des ornements pour lesquels Nicolas Pineau composa de nouveaux motifs alternés. Une vue intérieure de l'église au , conservée au musée Lambinet de Versailles, montre qu'une grille fermait le chœur.
Le déambulatoire est interrompu par la chapelle axiale. On prétend que ce fut par mesure d'économie et non par volonté architecturale. La chapelle de la Vierge donne ainsi directement sur le maître-autel.