חדר המלון, אפשר למונה לבחון, את האווירה המשתנה שמולו, באופן מבוקר ובנוחות יחסית שחסכה ממנו את הצורך להיות פיזית תחת כיפת השמיים ולהימצא בתוך שינויי הטמפרטורה הקיצוניים. כמו כן, המבט מהחלון הגביל את שטח הראיה שלו ומיקד אותו בחלק מסוים בלבד מחזית הקתדרלה, ללא צריחיה הגבוהים. כך הגיע מונה לתוצאה שיצרה מבנה מופשט כלשהוא, בגלל הקומפוזיציה הקטועה מכל הכיוונים (כולל למעלה ולמטה) שאינה מאפשרת התמצאות במקום או בנושא.

מונה החל לצייר את הקתדראלה אך מספרים שציור החזיתות תסכל אותו כל-כך שאחרי שלושה חודשי עבודה הוא ויתר ולא חזר לעבוד עליהם אלא כמה חודשים לאחר מכן. הוא ראה בציור זה אתגר כיוון שבעצמו הגדיר את הנושא כ- "קשה להחריד ויבש לעשייה". דווקא בגלל עובדה זו הוא בחר להציג את המבנה העצום בסדרה גדולה של ציורים שבהם הוא מתעד את המבנה בשעות שונות של היום, כדי לתפוש את האווירה האטמוספרית במקום הנוצרת מהשתקפויות האור המשתנה.

למעשה, הנושא והמטרה היו מחקר ותיאור של משחקי האור על הקתדראלה ולא תיאור המבנה. במשך אותה תקופה צייר מונה עשרות ציורים בתנאי תאורה שונים, מהבוקר עד הערב. הוא צייר את הקתדראלה כמעט תמיד מאותה נקודת מבט והתעניין כיצד האור משנה ללא הרף את הכובד של המבנה העצום. כך נוצרה סידרת ציורים בה מופיעה אותה קתדראלה בצבעים שונים ומידת חדות שונה. כאשר צייר מונה את הקתדראלה באור שמש מלא, האור הפך את המבנה לאוורירי וספוגי, כאילו המסה המוצקה של  הקתדרלה, התפוגגה באור.

מונה צייר למעלה מ- 30 ציורים של המבנה ובסופו של דבר, בחר רק 20 יצירות שהניחו את דעתו. יצירות אלה הוצגו יחד בתערוכה שערך בגלריה בפריז במאי 1859 ואשר זכו לביקורות נלהבות של הציירים פיסארו וסזאן, ושל הקהל הרחב. שמונה מהציורים נרכשו במהלך התערוכה.