Коллегиальная церковь Богоматери расположена на расстоянии примерно 1,3 км на северо-восток от железнодорожного городского вокзала и около 600 м в этом же направлении от Кафедрального собора святого Стефана.
Долгое время, начиная с 12 века, храм Богоматери был значительным центром паломничества: с разных уголков сюда в надежде на заступничество Девы Марии стекались многочисленные пилигримы. Кроме того, церковь являлась одним из пунктов знаменитой паломнической дороги к могиле апостола Иакова, расположенной в испанском городе Сантьяго-де-Компостела (Путь святого Иакова). Именно в этом качестве она входит сегодня в число памятников всемирного наследия ЮНЕСКО.
Внешний облик храма соединил в себе черты двух архитектурных стилей времен Средневековья: романского и готического. Башни на углах трансепта возведены в традициях романской архитектуры. Западный фасад церкви по бокам обрамляют две симметричные башни, увенчанные двумя шпилями со свинцовым покрытием, между которыми помещен окно-роза. С южной стороны под нартексом в стиле пламенеющей готики прячется портал конца 12 века, который, увы, в 1793 году был разбит и потерял в связи с этим свое былое великолепие. Некогда свыше 120 фигур украшали его архивольты, а о многоцветности тимпана сегодня можно только догадываться. Капители, представляющие собой диковинное смешение скульптурных изображений растений и вымышленных животных, пострадали меньше. Южная часть трансепта примечательна резным оформлением окон и круглых витражей, а также небольшими солнечными часами внизу. Со стороны улицы rue Grande-Etape открывается прекрасный вид на здание, позволяющий охватить церковь полностью одним взглядом и отследить различия последовательных архитектурных стилей.
Интерьер церкви оставляет впечатление легкости и воздушности. Неф в семь пролетов поднимается ввысь на четыре уровня: аркады, хоры, глухой трифорий и высокие окна. Хор церкви выстроен по тому же принципу, в то время как апсидальная часть включает в себя лишь три уровня. Легкие и элегантные колонны, расположенные при входе в каждую из трех радиальных капелл, гармонично делят шестичастные своды. Мягкий свет, проникающий внутрь через многочисленные витражи, расцвечивает интерьер множеством красок. В церкви представлено три эпохи искусства витража. На северной капелле хора представлены романские медальоны второй половины 12 века, для боковых нефов характерны витражи 16 века и, наконец, благодаря реставрации аббата Поля Шампенуа, в церкви имеются и прекрасные образцы витражей 19 века, таких, например, как витраж монументальной розы на западном портале. Внутри можно видеть многочисленные надгробия, часть которых была перенесена из церквей, разрушенных в период Революции; фрагментами этих плит выстлан пол церкви. Помимо прочего, в северной части трансепта в стене северо-восточной башни замурована часть погребальной плиты Жана Талона, первого интенданта короля Людовика XIV в Северной Америке, который был погребен в церкви в 1695 году.
Также храм знаменит своим карильоном в 51 колокол (одним из самых больших в Европе), который находится в северо-западной башне церкви и торжественное открытие которого состоялось в 1864 году. В результате нескольких кампаний по реставрации второй половины 20 века, колокола автоматически звонят каждые пятнадцать минут. Помимо колокольного звона в церкви также можно услышать органную музыку: большой орган, датируемый концом 19 века, примечателен качеством своего звучания; его дополняет орган, помещенный в галерее апсиды.
В настоящее время церковь открыта для посещения и является признанным символом города Шалон-ан-Шампань.