A la fin du XIXe siècle, la croissance de la population de Neuilly-sur-Seine rend nécessaire la construction d'une deuxième église. L'architecte Louis Henri Alfred Dauvergne propose deux styles : gothique et roman. L'église Saint-Pierre sera construite en style roman de 1887 à 1896 - le fils de l'architecte prenant la succession de son père décédé. En 1913-1914, on entreprend de nouveaux travaux d'agrandissement ainsi que des réaménagements. Entre 1945 et 1952, les portails sont ornés de sculptures par les élèves de Georges Saupique.
L'église Saint-Pierre de Neuilly-sur-Seine est une réussite architecturale. Les concepts de l'art roman sont reproduits à la lettre : petites ouvertures, chapiteaux, culs-de-lampe sculptés, tympans des portails fidèles au style de Moissac ou de Vézelay, fresques. Les statues-colonnes du portail rappellent le premier art gothique de Saint-Denis et de Chartres. L'art roman ayant horreur du vide, il était prévu à l'origine une série de sculptures néo-romanes à l'extérieur, sur les côtés de l'édifice. Elles ne seront jamais exécutées, à l'exception de celles d'une entrée sur le côté nord.