L’église du Val-de-Grâce est née du désir d’Anne d’Autriche, alors régente et veuve du roi Louis XIII, "de rebâtir entièrement l’église et le monastère du Val-de-Grâce", anciennement située près de Bièvres, afin de remercier dieu de lui avoir donné un fils, le futur Louis XIV. Ce dernier posa d’ailleurs la première pierre, en 1645, alors qu’il était encore enfant.

La régente demanda à François Mansart de s’occuper des plans et des travaux, mais il fut renvoyé dès 1646, remplacé successivement par Jacques Lemercier, Pierre Le Muet et Gabriel Le Duc. L’église est terminée en 1667.

L’église présente un plan en croix latine et elle est recouverte d’un dôme visible depuis le parvis. Sur le fronton du porche, on lit l’inscription latine "IESU NASCENTI VIRGINIQ(UE) MATRI", qui signifie que l’église est dédiée à "Jésus naissant et à sa mère la Vierge", Jésus symbolisant l’enfant attendu, le jeune Louis, et la Vierge sa mère, la régente Anne d’Autriche.

L’église appartient à l’ensemble historique du Val-de-Grâce, dans le 5e arrondissement. Son dôme et son parvis composent l’un des grands repères du patrimoine religieux du sud du Quartier latin.