De style baroque, l’église Saint-Louis-en-l’ile rappelle l'église Saint-Paul-Saint-Louis, située dans le même arrondissement. Elle a été construite de 1656 à 1726 par l'architecte François Le Vau (1613-1676), dont le frère cadet, Louis Le Vau, est plus connu pour avoir été un des architectes du château de Versailles . Réalisée suivant un plan gothique, mais de conception moderne avec inspiration italienne, l'église est la seule église du XVIIe siècle combinant un chevet plat avec un déambulatoire. Jusqu'au début du XVIIe siècle, l'île Saint-Louis était inhabitée. L'érection des premières maisons fut suivie d'une pétition pour obtenir un lieu de culte. En 1623, une première chapelle est édifiée, dédiée à Notre-Dame- de-l'Île. Devenue trop petite, on décida la construction d'une véritable église. À la Révolution, l'église est fermée (1791). L'intérieur est pillé, puis sert de dépôt de livres. Le bâtiment est vendu comme bien national en 1798. Rendu au culte par l'acquéreur, le pape Pie VII y célèbre la messe en 1805. La Ville de Paris le rachète en 1817 et l'embellit : dorures à profusion, peintures murales, sculptures en stuc, vitraux, etc. La décoration intérieure de l'église aurait été confiée à Jean-Baptiste de Champaigne (1631-1681), neveu du célèbre peintre Philippe de Champaigne. La décoration a été réalisée sobrement, dans un style voisin de celle de l'église Saint-Jacques-du-Haut-Pas, toutes les dorures actuelles ne datant que du XIXe siècle. Grâce au mécénat d'une famille et à l'engagement dès 2018 de la Fondation Avenir du Patrimoine à Paris, l'horloge de l'église Saint-Louis en l’Île a pu être restauré.