Déjà, en 1220, Guillaume le Breton parle de ses voûtes «que l'on peut comparer, dit-il, à une écaille de tortue,» et qui sont assez solides pour défier les incendies à venir.
La fig. 11 donne le plan de la cathédrale de Chartres. Ici, l'influence religieuse paraît tout entière. Trois grandes chapelles à l'abside, quatre autres moins prononcées entre elles, doubles bas-côtés d'une grande largeur; autour du choeur, vastes transsepts. Là, le culte peut déployer toutes ses pompes; le choeur, plus qu'à Paris, plus qu'à Bourges, plus qu'à Soissons et à Laon surtout, est l'objet principal; c'est pour lui que l'église est faite. Il faut supposer que l'église de Fulbert était très-vaste déjà, car les cryptes qui existent, et datent de son épiscopat, occupent la surface entière du premier bas-côté; la nef centrale et le choeur étant un terre-plein, le XIIIe siècle n'ajouta donc à l'édifice roman, comme surface, que le second bas-côté du choeur, les chapelles absidales et les extrémités des deux transsepts.
Nous voyons se reproduire à Notre-Dame de Chartres un fait analogue à ceux signalés dans la construction des cathédrales de Paris et de Bourges. Non-seulement les architectes du XIIIe siècle conservèrent les deux clochers occidentaux de l'église du XIIe siècle, mais ils ne voulurent pas laisser perdre les trois belles portes qui donnaient entrée dans la nef et étaient autrefois placées au fond d'un porche en A (voyez le plan). On voit encore entre les deux tours la trace des constructions de ce porche et l'amorce du mur de face. Les trois portes, avec leurs belles statues, les tympans, voussures et fenêtres qui les surmontent, replacées sur l'alignement des deux clochers, furent couronnées par une rose s'ouvrant sous la voûte de la nef centrale. La construction de la cathédrale de Chartres fut conduite avec une incroyable rapidité. L'empressement des populations, des seigneurs et souverains, à mener l'oeuvre à fin ne fut nulle part plus actif. Aussi, cet édifice présente-t-il une grande homogénéité de style; il devait être complétement achevé vers 1240 [214]. De 1240 à 1250, on ajouta des porches aux deux entrées des transsepts; la sacristie fut bâtie au nord, proche le choeur, à la fin du XIIIe siècle, et, vers le milieu du XIVe siècle, on éleva, derrière l'abside, la chapelle Saint-Piat à deux étages. C'est aussi pendant la seconde moitié du XIIIe siècle que fut posé l'admirable jubé qui fermait l'entrée du choeur il y a encore un siècle [215].
À Notre-Dame de Chartres, la nef est courte comparativement au choeur; c'est probablement pour lui donner deux travées de plus que l'ancien porche de la façade fut supprimé et les portes avancées au nu du mur extérieur des tours. Voulant conserver, pour bâtir le choeur, la crypte qui lui sert de fondations et les deux belles tours occidentales, il n'était pas possible de donner à l'église une plus grande longueur.
Aux quatre angles du transsept, quatre tours B furent commencées (voy. fig. 12, présentant le plan du premier étage de la moitié du choeur et des transsepts de la cathédrale de Chartres); elles restèrent inachevées, ainsi que la tour centrale qui, probablement, devait s'élever sur les quatre gros piliers C de la croisée. Deux autres tours A furent élevées sur les deux dernières travées du second bas-côté du choeur précédant les chapelles absidales; ces tours restèrent également inachevées à la hauteur des corniches supérieures du choeur. C'étaient donc neuf tours qui accompagnaient la grande cathédrale du pays chartrain. Les tours situées en A, en avant du rond-point, appartiennent à une disposition normande; beaucoup d'églises de cette province possédaient des tours ainsi élevées sur les bas-côtés au delà des transsepts. Ce monument, complétement achevé avec ses neuf flèches se surpassant en hauteur jusqu'à la flèche centrale, eût produit un effet prodigieux.
Une seule chapelle fut élevée au sud, entre les contreforts de la nef, en 1413. Au commencement du XVIe siècle, on termina le clocher nord du portail qui était resté inachevé, et on dressa la gracieuse clôture du choeur que nous voyons encore aujourd'hui et qui seule a résisté en partie aux mutilations que les chanoines firent subir au sanctuaire pendant le dernier siècle. Toutes les verrières de cet édifice sont de la plus grande magnificence et datent du XIIIe siècle, sauf celles des trois fenêtres du portail occidental, qui furent replacées avec leurs baies et proviennent de l'église du XIIe siècle.
Guillaume le Breton avait raison lorsque, en 1220, il disait que la cathédrale de Chartres n'avait plus rien à craindre du feu. En 1836, un terrible incendie consuma toute la charpente supérieure et le beau beffroi du clocher vieux (voy. BEFFROI). La vieille cathédrale put résister à cette épreuve; elle est encore debout telle que les constructeurs du XIIIe siècle nous l'ont laissée; elle demeure comme un témoin de l'énergique puissance des arts de cette époque; et, du haut de la colline qui lui sert de base, sa mâle silhouette, qui de neuf flèches n'en possède que deux, est une cause d'étonnement et d'admiration pour les étrangers qui traversent la Beauce.
Nous ne trouvons plus à Chartres la galerie supérieure voûtée; un simple triforium, décoré d'une arcature, laisse une circulation intérieure tout au pourtour de la cathédrale, derrière les combles en appentis des bas-côtés. Cette église, la plus solidement construite de toutes les cathédrales de France [216], ne présente, dans sa coupe transversale, rien qui lui soit particulier, si ce n'est la disposition des arcs-boutants (voy. ARCS-BOUTANTS, fig, 54).