De Kathedraal van Luxemburg Stad, ook wel de Cathedrale Notre Dame genoemd, is de beroemdste bisschoppelijke kerk van Luxemburg Stad.
In 1870 kreeg de Kathedraal de naam ‘Cathedrale Notre Dame’ door de uitroeping tot bisdom. Oorspronkelijk was het de collegiale kerk van de jezuïeten in het begin van de 17e eeuw. De Kathedraal heeft voorheen ook nog de naam ‘Kerk van St. Nicolaas en St. Theresa’ gedragen. Dit was in de tijd dat de jezuïetenorde werd opgeheven door de paus in 1773. Het werd toen de parochiekerk van de stad. In 1935 is de kerk nog uitgebreid met een nieuw dwarsschip en koor waardoor de oppervlakte verdubbelde.
In de kathedraal is een 17e eeuws beeld van Maria Consolatrix Afflictorum te vinden. Dit beeld heeft oorspronkelijk in de kapel iets buiten de stad gestaan. Men gelooft dat het de stad heeft geholpen tijdens een pestepidemie. Het wordt nog ieder jaar tijdens de Oktaafprocessie meegedragen. De processie vindt twee weken voor Pinksteren plaats.
De kerk beschikt over een crypte waar de leden van de Groothertogelijke familie begraven liggen.
