À l'origine un édifice roman du XIIe siècle, la basilique Notre-Dame fut remaniée à la Renaissance. Son porche et son buffet d'orgue, datant de 1537, témoignent du génie architectural de cette époque. Les vitraux de la nef, dont certains sont attribués au XVIe siècle, marquent la transition entre les styles médiéval et Renaissance.

Les scènes de l'Assomption et du Couronnement de la Vierge Marie, au cœur de la dévotion catholique à Alençon, sont représentées avec des figures plus naturalistes et des visages expressifs que les vitraux gothiques antérieurs. Les maîtres verriers d'Alençon, à la Renaissance, adoptèrent des innovations telles que la peinture sur émail, permettant une plus grande finesse de détails et une palette de couleurs plus étendue (bleus profonds, rouges et jaunes naissants grâce à la coloration à l'argent). Les baguettes de plomb étaient utilisées avec plus de délicatesse pour souligner les figures, créant ainsi une impression de profondeur et de perspective. Les vitraux reflètent l'intérêt de la Renaissance pour la symétrie et les proportions classiques. Certains panneaux intègrent des éléments décoratifs tels que des volutes ou des pilastres, tout en conservant les arcs brisés gothiques.