La façade de l’église est de Jacques Lemercier, et ressemble beaucoup à celle de la chapelle de La Sorbonne, qu’il a également réalisée.
Les statues de la façade du sculpteur Sarrazin, disparues à la Révolution, ont été remplacées lors de la restauration de 1990 par des statues modernes : les apôtres Pierre et Paul par Louis Lepicard, ainsi que des anges par Jean-Loup Bouvier.
Sur la façade, on peut voir en haut les armes de Richelieu, et, au-dessus du porche central, un souvenir de la Révolution Française : la devise « Liberté, Égalité, Fraternité ».
Le clocher, de style roman, date de la restauration du XIXe siècle.