De Onze-Lieve-Vrouwstraat volgt een L-vomig tracé en verbindt de Wiering-, de Drinkwater-, en de Sint-Barbarastraat met de Minderbroedersstraat, terwijl ze de Dijle, Predikheren- en de Sint-Annastraat kruist. Ze werd in 1805 samen met de Sint-Annastraat aangelegd op de site van het voormalig Predikherenklooster dat in 1228 ontstond op het 's Hertogeneiland, het door de Dijle en de Aa omzoomde domein waar vanaf 976 de residentie van de Hertogen van Brabant stond (voormalig predikherenklooster, Onze-Lieve-Vrouwstraat / Sint-Annastraat).

De gekasseide straat heeft een eerder gesloten karakter, door de geringe breedte van de straat en de aaneenschakeling van doorgaans drie bouwlagen hoge burgerwoningen, al dan niet met oudere kernen, uit het einde van de 18de, de 19de en de eerste helft van de 20ste eeuw. Opvallend in het straatbeeld zijn de bruggen over en de zichten op de Dijle, de gotische Predikherenkerk, het perspectief op de Predikherenstraat door de overbouwde doorgang ter hoogte van nr. 14, de gebouwen en de tuin van het voormalig goed Morillon (Predikherenstraat nr. 20), de bakstenen tuinmuren en de vrijstaande interbellumwoning (nr. 46).