Opgericht als kapittelkerk, sinds 1797 parochiekerk. Georiënteerde kruisbasiliek. Eerste bedehuis opgericht tussen het einde van de 12de en het begin van de 13de eeuw binnen domein van grafelijk kasteel van Boudewijn IX, na zijn belofte een kapittelkerk op te richten, zijnde een capella bestaande uit een koorpartij. Derde kwart 13de eeuw: toevoeging van kruisbeuk en driebeukig schip.

1300-1301: de castrale kapel van het verbeurd verklaard grafelijk domein wordt opgenomen in een Franse, koninklijke dwangburcht en vormt er de voorburcht van en wordt ervan gescheiden door een oudere gracht. Ze wordt omgeven door een grote stenen weermuur. In zelfde periode sloping van het koor en oprichting van een ruimer koor met kooromgang en straalkapellen.

Circa 1370-1372: bouw van de Gravenkapel, de zogenaamde Sint-Catharinakapel in opdracht van Lodewijk van Male, waarbij een zuidelijke koorkapel gesloopt wordt.

1382: na de veldslag van Westrozebeke steken de Bretoense opstandelingen de kerk in brand.

Vanaf 1410: herstellingswerken.

1418-1421: bouw van de Onze-Lieve-Vrouwekapel ten noorden van de kooromgang, die zowel dekenkapel als bibliotheek omvat.

1578: plundering van kerk door Gentse Calvinisten.

1731: nieuwe marmeren vloer in het koor, zijnde het begin van verfraaiingswerken onder het mecenaat van kanunnik K.F. de Meulenaere.

1770-1771: bouw van het doksaal.

1773: het koor en de oostmuur van de kruisbeuk worden met marmer bezet.

1786-1787: bouw van het portaal.

1791: bouw van nieuwe sacristie naar ontwerp van architect J.-B. Casaer (Kortrijk).

1797: afschaffing van het kapittel, het bedehuis wordt dan parochiekerk.

1858: ontdekking van portretten van de Vlaamse graven in de Gravenkapel.

1868: restauratie van Gravenkapel naar ontwerp van P. Croquison (Kortrijk).

1900: afname van marmerbekleding van de oostmuur van de kruisbeuk en van de twee westtraveeën van het koor.

1905 of 1907: sloping van portaal, magazijn ten noorden en ten zuiden en restauratie van de westgevel.

1944: door luchtbombardement instorting van een gedeelte van de kooromgang, de zijkapel van Onze-Lieve-Vrouw en de noordelijke transeptarm.

1949: start eerste deel van restauratie onder leiding van de architecten J. Viérin (Brugge), J. Boucquillon en M. Allaert (Kortrijk), later overgenomen door L. Allaert (Kortrijk).

1961-1966: eindfase restauratie.

1962-1963: opgravingen onder leiding van L. Devliegher.

1998: herstelling van koorpartij.

De plattegrond vertoont een driebeukig, basilicaal schip van twee traveeën met in de eerste travee twee westtorens; doopkapel ten zuiden van zuidelijke westtoren. Transeptarmen van één travee met koor van drie traveeën met driezijdige sluiting, kooromgang, drie vierkante straalkapellen en een driezijdig afgesloten kapel ten oosten, een vijfde straalkapel is gesloopt voor de bouw van de zuidelijke Gravenkapel gewijd aan de Heilige Catharina en opgebouwd uit vier traveeën met driezijdig koor. Ten noorden de Onze-Lieve-Vrouwekapel van drie traveeën met rechte sluiting. Ten westen van de Gravenkapel voorsacristie en sacristie, geflankeerd door sanitair blok (zuid) en magazijn (west).

Doornikse kalksteen voor schip en transept, in de geveltorens op enkele plaatsen Atrechtse zandsteen. Geveltop van zuidelijk transept van Brabantse en Atrechtse zandsteen. Tevens baksteen. Gravenkapel van Doornikse steen; de noordmuur en westelijke geveltop zijn evenwel van Brabantse steen. Onze-Lieve-Vrouwekapel van Doornikse kalk- en Brabantse zandsteen. Schip, kruisbeuk, grote kapellen onder leien zadeldaken. Zijbeuken onder lessenaarsdaken. Leien tentdaken voor de westertorens.

De monumentale westpartij is gebouwd ter hoogte van een voormalige gracht, opgevuld vanaf 1414, zie doorgang in steunberen, gebouwd op overbrugging met gewelven aan de grachtkant.

Centrale puntgevel met spitsbogig portaal voorzien van neoromaans beeld in tympaan, waarboven spitsboogvenster, en vernieuwde geveltop; geflankeerd door twee vierkante westtorens met op elkaar gestelde steunberen met versnijdingen. Achter de twee middelste steunberen telkens een ronde traptoren met lichtsleuven. Hogere zuidwesttoren van vier geledingen, zijnde spitsboogvensters en gekoppelde spitsbogige galmgaten in spitsbogige omlijsting. Tentdaken respectievelijk bekroond met kruis (noord) en met windhaan (zuid), op zuidelijke toren tevens dakkapellen. Basilicaal schip, geritmeerd door versneden steunberen en spitsboogvensters. Portaal in noord- en zuidzijbeuk. Transept eveneens geritmeerd door steunberen, onder meer verjongende overhoekse steunberen. Noordelijke puntgevel met aandak bekroond met kruisbloem. Zuidelijke puntgevel waarschijnlijk begin 15de eeuw hermetseld. Kruisbeuken en Onze-Lieve-Vrouwekapel met aandaken. Steunberen ter hoogte van koor. Buitenloopgang voor de koorvensters, op zuilen met knopkapitelen rusten de luchtbogen. Koor verbonden met straalkapellen door middel van luchtbogen rustende op versneden overhoekse steunberen. Gravenkapel geritmeerd door versneden steunberen verfraaid met balustrade, pinakels en waterspuwers. Stenen dakruiter ten westen.

Interieur. Schip en transept evenals kapellen in gotische stijl, koor en sacristie in classicistische stijl. Schip met drie beuken gescheiden door boogarcade op bundelpijlers met knoppenkapiteel, met name een spitsboog in eerste travee, een gedrukte rondboog in tweede travee, waarboven triforium en rondboogvensters. Doksaal op de eerste travee. Vloer van zwart-witte marmer. Koor met rode en witte marmer bekleed. Kruisribgewelven, in koor en oostelijke straalkapel zesdelig straalribgewelf. Koor met bundelpijlers die circa 1764 bekleed zijn met marmeren platen, rondbogen met in kern behouden gotische spitsbogen, steunend op pijlers met Ionische kapitelen. Ter hoogte van de oostelijke kapel gewelven verfraaid met leeuwenmotieven en opgehangen gulden sporen.

Onze-Lieve-Vrouwekapel: kruisribgewelven rustend op uitgewerkte consoles met menselijke figuren, met sporen van polychromie.

Gravenkapel: kruisribgewelven en zesdelig straalribgewelf ter hoogte van het koor; sluitstenen verfraaid met Vlaamse leeuw. Op west-, oost- en zuidwand éénenvijftig nissen, opgebouwd uit driepasspitsbogen in rechthoekige omlijsting waarvan de zwikken met reliëfs versierd zijn, in de nissen zijn de portretten van de Vlaamse graven geschilderd. In de achtergevel rozet, achterwand voorheen voorzien van muurschildering met het Laatste oordeel van Van der Plaetsen (1874-1875, in 1962 verwijderd). Neogotische cementtegelvloer.

Voor-sacristie: overdekt door kruisribgewelven. In oostmuur brede nis onder segmentboog, waarin heden gedichte rechthoekige vensters. In zuidoosthoek spiltrap die leidt over zolder naar schatkamer. Bovenverdieping voorzien van twee openingen naar de Gravenkapel wordt aanzien als bidplaats van de graaf.

Sacristie: van 1791. Noord- en oostmuur met ingemaakte kasten. Tegen oostmuur twee houten zuilen.

Mobilair: albasten beeld van Heilige Catharina, door A. Beauneveu (Valenciennes), (gemaakt tussen 1374 en 1386). Schilderijen: Boodschap van de aartsengel Gabriël aan Maria en Bezoeking van Maria aan haar nicht Elisabeth, beide van Caspar de Craeyer (voor 1617), de Kruisoprichting, toegeschreven aan A. Van Dyck, koorgestoelte van 1773 naar ontwerp van F. Mangain (Doornik) uitgevoerd door P.J. Van Réable (Kortrijk), (1775-1776). Vier glasramen naar ontwerp van J. Nicola (Roermond), en twaalf naar ontwerp van M. Martens (Brugge). Beschilderd graf, midden XV eeuw, opgegraven ter hoogte van het koor. Doopvont.