La conception de l’église est confiée à l’architecte Paul Tournon (1881- 1964), à la demande de l’Archevêché - le Cardinal Dubois et son auxiliaire Monseigneur Crépin - qui achète le terrain en 1926. La construction de l’église débute le 2 juin 1928 par la crypte, et s’achèvera en 1962 par l’édification du clocher. Le plan de l’église s’inspire de celui de

Sainte-Sophie de Constantinople. Cependant, l’église est réalisée en béton armé, d’après les plans de construction de l’entreprise Hennebique. Oeuvre majeure des églises parisiennes du XXe siècle, l’église du Saint-Esprit s’inscrit dans la période féconde des Chantiers du Cardinal Verdier. L’église, dans sa totalité, est classée au titre des Monuments Historiques par arrêté du 5 juillet 2016. Au-delà de la prouesse de ces coupoles en béton armé, l'église du Saint-Esprit est un chef d'oeuvre de l'art sacré réunissant tous les plus grands artistes de l'époque et reflétant les techniques nouvelles du début du XXe siècle: Carlo Sarrabezolles qui a sculpté l'ensemble des statues en béton de l'église, Maurice Denis qui a réalisé une partie des décors peints, en employant la technique du Stic B, et Marcel Imbs pour les mosaïques intérieures. La présente opération de restauration, conduite par la Ville de Paris, propriétaire de l’édifice et maître d'oeuvre, permettra de remédier aux défauts d'étanchéité des couvertures des coupoles et des terrasses, qui ont provoqué des infiltrations au niveau des structures en béton de l'édifice. Il est prévu la mise en oeuvre d’une couverture en cuivre sur l’ensemble des coupoles de l’église, solution préconisée par Paul Tournon mais non réalisée faute de moyens. Cette proposition réversible a été retenue pour son insertion dans l’oeuvre classée, sa durabilité et le faible coût de maintenance et d’entretien qu’elle engendrera. Le projet intègre également la restauration des coupoles en ciment armé, la restauration des claustras en ciment, la réfection des étanchéités des terrasses avec la mise en oeuvre d'un S.E.L et la réfection partielle des dispositifs d'évacuation des eaux pluviales.