Kiriku ehitamiseks kuulutati välja konkurss, kus osales 78 arhitekti. Konkursi võitjaks kuulutati Paul Abadie, kes juhtis kiriku ehitust kuni oma surmani 1884. aastal. Pärast teda juhtisid kiriku ehitust Honoré Daumet (kuni 1886), Jean-Charles Laisné (kuni 1891), Henri-Pierre-Marie Rauline (kuni 1904), Lucien Magne (kuni 1916) ja Jean-Louis Hulot (kuni 1924).

Ehitamiseks eraldatud 7 miljonit franki lõppesid veel enne maapealsete struktuuride valmimist. Ülejäänud ehituseks koguti raha annetuste abil. Selleks võimaldati kiriku detaile nii-öelda osta: alates sammastest ja lõpetades üksikute tellistega.

Kiriku nurgakivi pandi 16. juunil 1875. Kirik valmis 1914. aastal ja on pühendatud Jeesuse südamele (Sacré-Cœur otsetõlkes prantsuse keelest 'püha süda'). Vastu tulles Prantsusmaa piiskoppide taotlustele, kuulutas paavst Pius IX juba 1856. aastal välja Jeesuse südame mälestuspidustused. Basiilika pühitseti sisse 16. oktoobril 1919.

Alates 1885. aastast ehk juba tükk aega enne valmimist on kirikus lakkamatult olnud välja pandud armulaud altari kohal. Sellepärast palutakse turistidel ja kõigil teistel külastajatel kirikus sündsalt riietuda ja võimalikult vaikselt olla, et mitte häirida palvetajaid.