- 1422-1429 : Construction du premier grand-orgue (dont il subsiste la structure du soubassement du grande buffet et une partie des montants intérieurs). Il s’agît d’un « Blockwerk » de 2500 tuyaux.
- 1549-1552 : le décor du grand buffet est renouvelé, la partie instrumentale est dotée de registres.
- 1620-1623 : Pierre Le Pescheur reconstruit la partie instrumentale. Il ajoute un Positif de dos (en 4 pieds) et la Pédale indépendante. L’orgue a maintenant 24 jeux répartis sur 2 claviers et un pédalier.
- 1661-1662 : Louis de Burcourt remet l’orgue en état et agrandit l’étendue du pédalier.
- 1769 : Charles Dallery transforme la partie instrumentale et fait passer le Positif de dos en 8 pieds (ajout des 2 grandes tourelles extrêmes au buffet de Pierre le Pescheur). L’orgue possède maintenant 32 jeux sur 3 claviers et pédalier.
- 1836-1838 : John Abbey effectue une reconstruction de la partie instrumentale avec entre autres choses la création d’un Récit expressif. L’orgue comprend 41 jeux sur 3 claviers et pédalier. 20 jeux sont totalement neufs.
- 1887-1889 : Cavaillé-Coll reconstruit l’instrument et le dote d’une composition symphonique de 51 jeux.
- 11 mai 1907 : la tribune et le buffet sont classés.
- Juin 1918 : face aux risques de bombardements et pillages, l’orgue est démonté par les Pompiers de Paris, sous la direction du facteur d’orgues amiénois Félix Van Den Brande.
- 1919 : le buffet est remis en place.
- 1935-1937 : Le buffet est restauré, l’orgue remonté et augmenté par la maison Roethinger. La composition des jeux reprend une grande proportion du matériel de Cavaillé-Coll et Abbey, dans une composition sonore de style post symphonique. On obtient 58 jeux répartis sur 3 claviers et pédalier.
- 1965 : A l’occasion d’un relevage par la maison Roethinger, 4 jeux sont modifiés dans un caractère néoclassique. Le jeu de Bombarde 32, défaillant depuis longtemps, avait été démonté pour retour en atelier en 1958. Il est définitivement supprimé.
- 2019-2025 : Restauration par les entreprises Muhleisen, Grenzing et Lacorre. La partie instrumentale de Cavaillé-Coll est restituée, dans sa partie sonore comme dans sa mécanique des notes et des jeux. Les jeux Roethinger des années 30 et 60 sont placés sur 2 plans sonores spécifiquement dédiés, appelables sur chacun des claviers de l’orgue. L’instrument atteint 70 jeux sur 3 claviers et pédalier, avec au total 6 plans sonores différents. Un combinateur électronique de registres est ajouté pour davantage de confort d’utilisation.
- 31 octobre 2025 : inauguration de l’orgue restauré.