Історія будівництва собору тісно пов`язана з ім`ям молодого французького місіонера Даніеля Брот, який, прибувши в Сенегал в 1903 році, намірився звернути населення в католицьку віру. Даніель хотів прищепити чорношкірим людям моральні і духовні цінності християнської цивілізації. Він був справжнім подвижником. Незважаючи на погане здоров`я, місіонер виїжджав в різні місця Сенегалу, знайомився з життям простих людей. З його допомогою одиноких дітей сенегальців визначали в притулки, давали місця в лікарнях.
Батько Брот повернувся до Франції в 1907 році, брав участь у Першій світовій війні, але не забував про Сенегалі. Після закінчення військових дій він став збирати пожертви на строітельсвто в Дакарі католицького собору. Через кілька років кошти були передані в дар дакарцам. Будівництво храму почалося в 1920-х роках, а закінчилося в 1936 році, в рік смерті батька Брот.
Головним архітектором собору був француз Шарль Альберт Вульфлеф, що мав чималий досвід у зведенні храмів. Він взяв за основу грецький хрест, але будівля спроектував, з`єднавши візантійський і мусульманський архітектурні стилі. У нього вийшов храм з християнським куполом з хрестом, а по боках головного входу піднялися дві дзвіниці, що нагадують мінарети.
Для облицювання храму та його внутрішнього оздоблення використовувався мармур з Тунісу, рожевий піщаник із Судану, тверді сорти червоної деревини. Освітленням для молитовного залу служать 20 вікон у круглому куполі. Вхід в собор дозволений всім - і католикам, і мусульманам.
Собор освятили на честь Діви Марії. Саме тому він називається на французький лад Нотр-Дам. Храм в 2007 році піддався відновленню. Його встановили на старому французькому кладовище, де ховали французів-католиків.