En 816, el hijo de Carlomagno, Ludovico Pío elige Reims para ser consagrado emperador. El prestigio del santo óleo y la potencia política de los arzobispos de Reims llevaron a establecer definitivamente el lugar de la consagración real en Reims, a partir del reinado de Enrique I (1031-1060).
El 6 de mayo de 1211, el arzobispo de Reims, Aubry de Humbert, inicia la construcción de la nueva catedral de Reims (el edificio actual), destinada a sustituir la catedral carolingia, destruida por un incendio en el año anterior.
Se sucedieron en las obras cuatro arquitectos (Jean d'Orbais, Jean-le-Loup, Gaucher de Reims y Bernard de Soissons), y en 1275 ya estaba el grueso de las obras terminado. La catedral, pues, estaba acabada para finales del siglo xiii, con la excepción de la fachada occidental. Esa sección se construyó en el siglo xiv, a partir de los diseños del siglo xiii1—la nave central mientras tanto se había alargado para abrir espacio para las muchedumbres que acudía a las coronaciones. Las torres, de 81 metros de alto, se diseñaron en principio para alcanzar los 120 metros. La torre meridional tiene dos grandes campanas; una de ellas, a la que se llama «Charlotte» por Carlos, cardenal de Lorena en 1570, pesa más de 10 000 kilos.
En 1875 la Asamblea Nacional Francesa proporcionó fondos para reparar la fachada y las balaustradas. La fachada es la parte más destacada del edificio, y una de las grandes obras maestras de la Edad Media.
Explosión de una bomba alemana en la catedral el 20 de septiembre de 1914, durante la Primera Guerra Mundial.
La catedral de Reims fue calificada de «mártir» después de la Primera Guerra Mundial por ser bombardeada por los alemanes, que veían en ella un símbolo nacional de Francia. Un andamio dejado en la torre norte se incendió, lo que permitió que el incendio se propagase por todo el armazón. Se fundió todo el plomo de la techumbre y se vertió por las gárgolas. Lo recogieron los vecinos quienes lo restituyeron después del conflicto.
Los trabajos de restauración comenzaron en 1919, bajo la dirección de Henri Deneux, nacido en Reims y arquitecto jefe de Monuments Historiques; la catedral se volvió a abrir en 1938, gracias en parte al apoyo financiero de la Fundación Rockefeller, pero desde entonces los trabajos han continuado sin cesar.
El armazón de madera destruido fue sustituido por una estructura más ligera e ininflamable, constituida de pequeños elementos de cemento armado, unidos por chavetas de roble para garantizar la flexibilidad del conjunto.
El número de las estatuas (2303) es impresionante y supera al de todas las otras catedrales europeas. Incluso la fachada interior resulta ornada de figuras esculpidas, entre ellas la famosa «comunión del caballero».
