L’église Notre-Dame d’Auteuil a été édifiée de 1877 à 1892 par Émile Vaudremer (1829-1914) à l’emplacement de l’ancienne église d’Auteuil, construite au XIIe siècle. Elle est inscrite au titre des monuments historiques depuis 2018.
Optant pour un style romano-byzantin et un plan en forme de croix latine, Vaudremer choisit un décor visant à souligner les proportions et les volumes de son architecture. Il cherche à mettre en évidence le mode d’emploi des matériaux, et notamment de la pierre.
Le décor des murs est exécuté à partir de 1882 à la peinture à l’huile, directement sur la pierre, par Henri Compan (1841-1912). Les formes géométriques stylisées, dessinées au pochoir, servent à mettre en valeur et à animer les différents éléments architecturaux.
Le décor des voûtes est aussi réalisé à la peinture à l’huile mais sur un enduit de plâtre. Sous la coupole de la croisée du transept figure un agneau de l’Apocalypse tandis que les symboles des évangélistes occupent les pendentifs. Les autres voûtes présentent toutes la même disposition avec un fond clair, au centre duquel un attribut symbolique de la Vierge sur fond d’or est représenté.
La première phase des travaux de restauration a concerné le déambulatoire, le chœur et la première travée. Débutée en avril 2021, cette phase a permis le décrassage des murs, des voûtes et coupoles, la restauration de l’ensemble des décors peints du transept, de la nef et des bas-côtés ainsi que celle des décors sculptés et des vitraux.
La seconde phase des travaux portant sur la suite des travées s’est terminée en octobre 2022.
La troisième phase des travaux achevée en octobre 2023, concernait le reste de l’édifice, les vitraux, l’éclairage, la sonorisation et la vidéo.
Au moment de la construction, l’architecte avait pris le parti d’une ornementation intérieure très sobre, mettant l’accent sur la perspective. La volonté des conservateurs de la Ville de Paris et de la DRAC est de faire renaître cette perspective et les volumes de l’édifice.