La construction de l'église Saint Pierre s’échelonne sur plusieurs siècles tout en respectent l'unité d'ensemble de l'édifice qui mêle les styles gothique, gothique flamboyant et renaissance.
Célèbre pour son clocher et son imposante flèche de pierre reconstruite à l'identique après la guerre, elle l'est également pour son chevet reconstruit sur pilotis dans la première moitié du 14e siècle et orné d'un abondant décor de style italien.
Au 12e siècle, il y avait une église romane avec une abside, mais c'est au 13e siècle que commençe la construction d'un vaste vaisseau à cinq travées et collatéraux terminé par un chevet plat. Cet espace sera le chœur de l'église à venir. Des chapelles prennent place entre les culées des arcs-boutants. Simultanément, au sud de la nef romane, on pose les bases d'un clocher à flèche dont l'architecture sera copiée.
Au cours du 14e siècle on construit les cinq travées de ce qui sera désormais la nef. On y joint des
collatéraux et, entre les culées des arcs-boutants, des chapelles peu profondes. On élève le second étage du clocher et on construit la flèche.
Lors de la guerre de Cent Ans, la ville de Caen est assiégée et mise à sac par l'armée anglaise du roi Henry V, puis elle subit l'occupation jusqu'en 1450, mais la construction de l'église se poursuit.
À la charnière des 15e et 16e siècles, construction de l'abside et de son décor flamboyant, du déambulatoire et des chapelles rayonnantes.
Aux 17e et 18e siècles, de nombreuses restaurations ont modifié l'aspect gothique de l'intérieur.
Lancelot au « pont de l'épée » : Pour délivrer Guenièvre, Lancelot doit franchir une rivière sur une épée servant de pont gardé par deux lions. Lancelot est la figure du héros qui se blesse et se met en danger par passion, pour délivrer celle qu'il aime, mais, à cause de cet amour impossible, il échouera dans sa quête du Graal.
Aristote servant de monture à une femme : Selon un fabliau du 12e siècle, Aristote, philosophe et précepteur d'Alexandre le grand, fut humilié devant lui par sa maitresse. Elle le séduisit et lui imposa de se laisser chevaucher comme un animal.
Les vitraux de l'église Saint-Pierre ont tous été détruits lors de la dernière guerre. Des créations modernes été été posées aux alentours de 1960 lors du programme global de restauration. Toutes viennent de l'atelier du peintre verrier parisien Max Ingrand, à l'exception d'une seule : l'Apocalypse de Paul Louzier.
à gauche : « je ferai de vous des pêcheurs d'hommes »
Marc 1:17,18 : « Jésus leur dit: Suivez-moi, et je vous ferai pêcheurs d'hommes ... »
Matthieu 4,19 : « ... il leur dit: Suivez-moi, et je vous ferai pêcheurs d'hommes. Aussitôt, ils laissèrent les filets, et le suivirent... »
à droite : « je te donnerai les clés du royaume des cieux »
Matthieu 16-19 : « Je te donnerai les clés du royaume des Cieux : tout ce que tu auras lié sur la terre sera lié dans les cieux, et tout ce que tu auras délié sur la terre sera délié dans les cieux. »
à gauche : « ... avant le chant du coq tu me renieras trois fois »
Marc 14:30,68 : « Et Jésus lui dit: Je te le dis en vérité, toi, aujourd'hui, cette nuit même, avant que le coq chante deux fois, tu me renieras trois fois.… ... »
Matthieu 26, 75 : « Jésus lui dit : en vérité je te dis, qu'en cette même nuit, avant que le coq ait chanté, tu me renieras trois fois.... »
à droite : « un autre te ceindra et te conduira où tu ne voulais pas »
Jean 21, 18 : « En vérité, en vérité, je te le dis, quand tu étais plus jeune, tu te ceignais toi-même, et tu allais où tu voulais; mais quand tu seras vieux, tu étendras tes mains, et un autre te ceindra, et te mènera où tu ne voudras pas. »
Les paroissiens de Saint-Pierre ont commandé à Paul Louzier un vitrail historié dont le thème, tiré de l'Apocalypse de Jean, voulait rappeler l'horreur des bombardements : une femme environnée d'étoiles et dressée sur un croissant de lune faisait face à la Bête à sept têtes surgissant des flammes. Dans sa partie basse, un phylactère dédie le vitrail à Pierre Ruel et Michel Poirier, deux prêtres de la paroisse tués le 7 juillet 1944.