Le début du XIX siècle est caractérisé par un néo-classicisme qui transparaît dans l’église Notre-Dame-de-Lorette. Retour à un classicisme antique, certes mais également retour aux primitifs chrétiens. Les décorations murales sont ainsi directement peintes sur les murs. Le plan est un plan basilical classique sans transept visible à l’extérieur comme à Sainte-Marie-Majeure de Rome. La façade comporte un fronton représentant l'hommage de six anges à la Vierge et l'Enfant réalisé par Charles-François Lebœuf. Au-dessus du fronton, des statues rappelant les acrotères antiques représentent les trois vertus théologales: la Charité au centre secourant deux enfants par Charles-René Laitié, l'Espérance avec l'ancre et la Foi avec le calice et l'hostie par Denis Foyatier. La devise « Liberté Egalité Fraternité » au-dessus de l'entrée principale a été rajoutée en 1902.
Classée monument historique en 1933 l'église Notre Dame de Lorette est l'église la plus colorée de Paris. Jugée, à l'époque, trop moderne, trop rutilante avec l'éclairage au gaz, ses murs sont entièrement recouverts de décors. Quatre chapelles correspondant aux quatre sacrements importants de la vie du chrétien encadrent la nef. La chapelle du baptême à droite en entrant, la chapelle de l'eucharistie au Nord Est, la chapelle du mariage par Victor Horsel au Nord Ouest et enfin au Sud Ouest la chapelle du sacrement des malades par Blondel. Un cycle picturale sur la vie de la Vierge est visible en partie haute dans la nef. La majorité des iconographies sont tirées des écrits apocryphes. Le seul vitrail visible dans cette église est celui de l'oratoire au Nord Ouest. Il s'agit de la représentation d'une Assomption sortie des ateliers de la manufacture de Sèvres. Un pendant avait été commandé mais jamais réalisé, ce vitrail devait représenter Moïse et les tables de la loi. À voir également le tapis sous l'autel majeur réalisé par la manufacture des Gobelins, ainsi que la Vierge et la chaire en chêne.
