En voyant surgir l’Église Notre-Dame de l’Assomption à côté du pont de Chatou en plein milieu des constructions modernes, frôlée par la route à quatre voies qui relie Rueil-Malmaison au Vésinet, puis à Saint-Germain-en-Laye, il n’y a aucun doute, elle a survécu aux tourments historiques depuis le XIIème siècle jusqu'à la Rénovation de 1966 qui fit table rase de tout le quartier.

L’édifice de Chatou en pierre calcaire, fut d’abord construit sur les fondements d’une église en bois érigée au XIème siècle.

Le clocher, témoignage le plus ancien, fut construit au XIIème siècle dans un pur style roman, un premier chœur ayant  été construit au XIIIème siècle. 

Vers 1622, la nef fut reconstruite avec une voûte en vaisseau et la façade principale a une apparence classique.

Lors de la guerre franco-prussienne, les bombardements de l'armée française, cantonnée au Mont Valérien, endommagèrent l’église.

Paul Abadie (1812-1884), futur architecte de la basilique du Sacré Cœur de Paris, fut chargé de sa restauration qu'il réalisa en 1871-1872. Il ajouta notamment une flèche au clocher et réaménagea l'intérieur tout en conservant la façade romane de l'édifice. Paul Abadie habitait Chatou où il fut conseiller municipal de 1870 à 1875.

En 1880, la municipalité de Monsieur Bousson décida une nouvelle campagne de restauration en prévoyant cette  cette fois d'agrandir l'église. Les travaux furent confiés à l'architecte catovien François Eugène Bardon (1843-1901). Celui-ci s'inspira des modèles gothiques parisiens pour reconstruire la façade que nous connaissons aujourd'hui.

Les vitraux datent de la fin du XIXème siècle à l’exception des vitraux de la façade sud – démolis lors des bombardements de la deuxième guerre mondiale - qui ont été remplacés par des vitraux abstraits commandés au maître-verrier Emile Chauche.

En 1961, la nef centrale fut allongée grâce à une souscription publique.

A l'entrée du pont, l'église est le signe de reconnaissance de l'histoire de Chatou

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