Elle commence rue Saint-Dominique (anciennement place de Bellechasse) et finit au 113 rue de Grenelle (anciennement n° 128-130). La rue reçoit, en vertu d’une décision du roi en date du 15 avril 1839, le nom de Martignac. Jean-Baptiste Sylvère Gaye, vicomte de Martignac, est né à Bordeaux le 20 juin 1778. Il est successivement secrétaire de l’abbé Sieyès, procureur général près la cour de Limoges, député du Lot-et-Garonne, commissaire civil à l’armée d’Espagne en 1823, directeur général de l’enregistrement et des domaines et ministre de l’Intérieur. Il meurt le 3 avril 1832. Sa longueur actuelle est de 235 mètres (167 mètres en 1844). Cette voie publique, entièrement exécutée sur une largeur de 13 mètres, est maintenue par une ordonnance royale du 11 janvier 1845. Elle comporte aujourd’hui trente numéros alors qu’elle n’en comptait que douze en 1844 : le dernier impair était le 7 ; le dernier pair, le 16.
La communauté des Carmélites. Supprimée en 1790, la communauté devient propriété nationale. Les bâtiments et les terrains sont affectés au service du ministère de la Guerre. On y établit la garde des consuls, puis un dépôt de fourrages. Enfin, les 3, 4 et 9 juin 1828, ils sont vendus avec ceux qui provenaient du couvent de Bellechasse. À la fin de la même année, les percements sont exécutés. Trois reçoivent les noms de Las Cases, Martignac et Casimir-Périer. La place est appelée « place de Bellechasse ».
La basilique Sainte-Clotilde (1827). Le conseil municipal de la Ville de Paris décide, lors de la séance du 16 février, de construire une église. Il choisit l’architecte Jean-Nicolas Huyot (1770-1840) pour le projet d’une église dédiée à Saint-Charles sur le terrain des Dames de Bellechasse, entre la rue Casimir-Périer et la rue deMartignac.
1833 : Après son abandon en 1830, relance du projet par le nouveau préfet Rambuteau, qui le confie à l'architecte François-Christian
Septembre 1846 : Début des travaux.
Automne 1853 : Quelques mois avant sa mort, Gau, fatigué et résigné, cède la place à son jeune assistant Théodore Ballu, laissant au futur architecte de l’Hôtel de Ville de Paris le soin d’achever l’église.
1854 : Ballu s’attaque à l’édification des flèches en apportant d’importantes modifications aux tours, puis augmente l’ampleur de la façade : saillie des portes plus importante, profondeur des voussures, ornementation plus abondante, perron de neuf marches...
30 novembre 1857 : Inauguration et bénédiction de l’édifice par le cardinal Morlot, en présence de Monseigneur Sacconi, nonce apostolique du Saint-Siège en France, et du baron Haussmann, préfet de la Seine.
