Cette église dédiée à Notre Dame a pour origine la paroisse du château de Saint-Lô sur le mont Briovère : la paroisse de « l'Enclos » dont le patron était le seigneur du château, l'évêque de Coutances. Sa construction s'échelonnée du 13e au 17e siècle

Mis à part le pillage de l'église en 1562 par les protestants, l'édifice ne subit pas de dégradations majeures avant 1944. Au 18 juillet, après les féroces combats de la Libération, l'édifice était détruit à près de 50 % : nef découverte de sa couverture et de ses voûtes, façade effondrée à la suite du bombardement de la tour Nord par l'artillerie allemande. Seuls la tour Sud sans sa flèche, le chœur et les bas-côtés étaient encore à peu près intacts.

Victor Hugo écrit en 1886 : « À Saint-Lô, il y a un détail unique, je ne l'ai encore vu que là : c'est la chaire extérieure avec porte dans l'église d'où le prêtre haranguait le peuple, le tout sculpté comme on sculptait au Moyen Âge… »

L'église possède d'anciens vitraux des 15e et 16e siècles, déposés pendant la période de bombardements, : Saint Louis, saint Rémi, saint Denis, sainte Geneviève, l'Assomption, Les Quatre Évangélistes, saint Crépin et saint Crépinien, saint Yves, classés au titre immeuble en 1840. Un exemplaire de vitrail est exposé au musée d'art et d'histoire de Saint-Lô.

Le vitrail royal qui selon la tradition aurait été offert par Louis XI vers 1470, présente le Couronnement de la Vierge et l'histoire de saint Crépin et saint Crépinien. Celui du martyr de saint Jean (16e siècle), devant la Porte Latine, figure des hommes d'armes qui plonge l'apôtre dans une marmite d'huile bouillante, et au second plan une ville médiévale non identifiée