Dans les années 1920, le quartier de la porte de Saint-Cloud est en pleine expansion. Une nouvelle église est jugée nécessaire. Par chance, avant d'entrer au couvent de l'ordre de la Visitation fondé par François de Sales et Jeanne de Chantal, une parisienne du quartier fait un don important pour aider à sa construction. Et demande que l'église soit dédiée à sainte Jeanne de Chantal. L'architecte Julien Barbier (1869-1939) est chargé de son élévation. L'édifice sera de style byzantin, un style devenu très à la mode après la redécouverte de l'ancienne basilique Sainte-Sophie de Constantinople au XXe siècle. La première pierre est posée en 1932. Proche des usines Renault, le bâtiment subira les bombardements alliés pendant la seconde guerre. Après la Libération, la construction reprend dans le cadre des Chantiers du Cardinal. Des aménagements y sont portés : on élargit la nef ; on aplatit la coupole. L'édifice est terminé en 1962.
L'église Sainte-Jeanne-de-Chantal possède une structure en béton. Les murs en moellons sont recouverts de «pierres reconstituées». L'intérieur, très vaste, affiche une élégante sobriété. À noter que la chapelle du Saint-Sacrement (à l'abside) peut être cachée de la nef par un grand rideau (photo ci-dessous). Seule cette chapelle possède des vitraux figuratifs. Au nombre de huit, ils illustrent les Litanies de la Vierge et sont l'œuvre du maître verrier Le Chevallier.