Au XIII siècle, 300 habitants s'étaient rapprochés des terres cultivées par les moines. En mémoire de l'abbé Gérard de Moret, prieur de l’abbaye de Saint-Germain-des-Prés sous saint Louis, cet endroit jusqu'alors dénommé vallée des étables devient le val Gérard puis Vaugirard.
La première église fut érigée le 23 février 1342 ; elle était dédiée à Notre-Dame. Elle se trouvait à l’emplacement de la place Henri-Rollet.
En 1453, les reliques de saint Lambert (saint Lambert de Maastricht) sont censées y être transportées.
Le 22 août 1846, le conseil municipal de la commune de Vaugirard (Seine) — un village de 6 500 habitants en 1825 — vote la construction d'une nouvelle église sur le terrain offert par un généreux donateur, l’abbé Groult. C'est l'emplacement de l'église actuelle qui se trouve encadrée par la rue de l'Abbé-Groult, la rue Blomet, la rue Maublanc et la rue de Vaugirard. Trois mois plus tard, ce même conseil municipal vota la destruction de l’ancienne église.
Le 28 mai 1853, l’église fut bénie et la première messe y fut célébrée le lendemain. Son inauguration par l'archevêque de Paris, Monseigneur Sibour, s'est faite en présence du préfet de la Seine, le baron Haussmann, et du maire de Vaugirard (20 000 habitants), M. Thibourmery.
À compter du 1 janvier 1860, la commune de Vaugirard fut annexée à Paris et l’église donna son nom au quartier Saint-Lambert, l’un des 80 quartiers administratifs de Paris (57 quartier de Paris) et l’un des 4 quartiers administratifs du 15 arrondissement.
