Місіонерам дуже хотілося духовно зв`язати столицю Алжир і лежав за морем французьке місто-порт Марсель, в якому на узвишші 150 метрів над рівнем моря зводився католицький собор Богоматері-охоронницею. Храм повинен був дивитися в бік Алжиру.
У 1855 році французи вирішили побудувати на середземноморському березі Алжиру, на скелі, на тій же висоті над рівнем моря, католицький собор. Обом храмам відводилася роль сполучних духовних центрів. Про це писали газети, говорили у своїх проповідях священнослужителі. У 1858 році на високій скелі в Алжирі приступили до робіт. Належало вирубати плато, на якому буде зведений фундамент.
Перед французьким архітектором Жаном Ожен фромаж стояло непросте завдання - надати архітектурному вигляду католицького собору арабські риси. Архітектор вирішив побудувати звичайну базиліку з основою у формі латинського хреста, підняти над нею круглий купол з хрестом, а перед головним входом спорудити дві вежі-дзвіниці, які уособлювали б собою мінарети.
На освяченні закладки першого каменя був присутній французький єпископ і алжирський монсіньер Паві. Останній сказав багато гарних слів, в яких згадав про те, що в Африці тепер будуть молитися і за християн, і за мусульман, а Божа Матір почує ці молитви. Ці слова стали дивізії собору і були вигравірувані над вівтарем.
Будівництво зайняло 17 років. Довелося подолати багато труднощів з підвезенням необхідних матеріалів, робочої сили. Собор в Марселі був готовий в 1863 році, а алжирський храм в 1872 році. У 1930 році в соборі Африканської Богоматері з`явився орган. На ньому раніше грав знаменитий французький композитор і органіст Каміль Сен-Санс, померлий в Алжирі в 1921 році. Його прах пізніше був перевезений і похований у Франції.