De kathedraal Notre-Dame-de-la-Treille is vernoemd naar een beeld van de heilige maagd die beschermd werd door een hek. De bouw van de kathedraal startte in 1854, maar het zou nog tot 1999 duren voordat de kathedraal definitief afgebouwd zou worden. Het oorspronkelijke ontwerp van de toen nog basiliek ging uit van een kerk van 100 tot 110 meter lang, met een roosvenster en twee grote torens aan de westgevel. Dit ontwerp kon onder ander door geldgebrek niet gerealiseerd worden. De kathedraal werd bijna volledig afgebouwd in een wat afgeslankte vorm. In 1999 werd de gevel van het gebouw eindelijk voltooid. Deze gevel is ontworpen door architect Pierre-Louis Carlier. De constructie is van ingenieur Peter Rice, die onder meer meewerkte aan het operagebouw in Sydney en het Centre Pompidou in Parijs. Een deel van de gevel bestaat uit 110 witte marmeren platen van 28 millimeter dik, die licht doorlaten. Dit zorgt ervoor dat de kerk de hele dag in een soort van bruinrozige gloed gehuld is. Deze voorgevel is een aparte en opvallende verschijning in het historische centrum van Lille.
