Paroissiale en 1791 pour succéder à "Notre Dame de la Platière" et à "Saint-Vincent", on constata très vite, que l'église était trop petite pour la paroisse. Le "Conseil de Fabrique" en 1861 entreprit de mener à bien le projet de l'architecte FRANCHET qui consistait à rallonger la nef en déplaçant la façade et son entrée sur le quai Saint-Vincent (autrefois quai des Augustins). Il fallut trouver l'argent. On vendit des biens paroissiaux, on fit des souscriptions et des emprunts, ce qui permit la réalisation de cet agrandissement en 1882. L'orgue fut installé dans l'abside.

Analogue au "Livre des Comptes" que nous ont laissé les moines, "le Conseil de Fabrique" nous a laissé un livre qui relate tous les détails de la construction. En 1863, l'église "Notre Dame Saint-Louis de Lyon", pour éviter la confusion avec "Notre Dame Saint-Louis de la Guillotière" devint "Notre Dame Saint-Vincent. Entre les deux guerres mondiales, on apporta à l'église quelques embellissements.

Le 12 décembre 1987, un incendie ravagea l'église.Elle fut rénovée, et réouverte le 29 novembre 1992. L'orgue fut installé sur la tribune : l'inauguration eut lieu le 26 mars 1995.

En 1991, alors que la rénovation de l'église Notre Dame Saint-Vincent entrait dans sa phase terminale, un projet pour un nouvel orgue fut élaboré par MM Louis Robilliard et Pierre-Marie Guéritey. Puisque le patrimoine des orgues de la Ville de Lyon ne présentait aucun instrument de style affirmé, propre à l'interprétation de la musique de BACH, même pas au Conservatoire, option fut prise pour un orgue classique allemand. Mr Eric Brottier fut nommé Maître d'oeuvre, et l'appel d'offres aboutit au choix des facteurs Richard Freytag (Orguelbau Felsberg, Suisse) et Bernard Aubertin (Manufacture d'orgues franc-comtoise). L'instrument, construit en un an, fut installé sur la tribune en octobre-novembre 1994.